LABORATORIO DE FISICA MECANICA No.5
MOVIMIENTO DE PROYECTILES





INTRODUCCION


En el laboratorio de física mecanica No.5 movimiento de proyectiles, se ejecuta una serie de experimentos donde se dan las pertinentes demostraciones a las teorías y características respectivas de este movimiento.

En esta practica de laboratorio se pretende estudiar los conceptos basicos del movimiento semiparabolico y desarrollar conceptos como velocidad, distancia y gravedad, como también describir las características de dicho movimiento por medio de datos y la realización de ejercicios derivados de la practica experimental.


OBJETIVOS

Investigar el caracter independiente de las componentes horizontal y vertical del movimiento.

MARCO TEORICO




MATERIALES

Rampa
Esfera de acero
Regla de un metro
Cronometro
Hojas blancas y papel carbón


PROCEDIMIENTO
Primera parte
1. Montar la rampa procurando que quede lo mas forme posible.
2. Usar un cronometro para medir el tiempo que tarda la esfera en recorrer el trayecto horizontal de la rampa. dividir este intervalo de tiempo entre la distancia horizontal que la esfera recorre para calcular la rapidez del balín.
3. Soltar la esfera desde el mismo punto de la rampa y realizar 3 ensayos.
4. Registrar valores en la tabla 1.Segunda parte
1. Medir la altura desde donde sale disparad la esfera hasta el piso.
2. Calcula el tiempo de caída de la esfera usando las ecuaciones.
3. Colocar una hoja de papel carbón encima de una hoja blanca para registrar el punto donde cae el balín.
4. Medir la distancia horizontal desde la base de lanzamiento hasta el puto de impacto. Realizar 3 ensayos y promediar el alcance horizontal
5. Llenar los valores en la tabla 2
6. Repetir los pasos con altura diferente y registrar los valores en la tabla 2.

RESULTADOS
Primera parte
TABLA 1. RAPIDEZ DEL BALIN.


Segunda parte
TABLA 2. ALCANCE HORIZONTAL DEL BALIN.



ANALISIS DE RESULTADOS.

Primera parte

En el calculo de la velocidad del balín, lo que primero se hace después de haber realizado los tres ensayos desde la misma altura es promediar los tiempos de cada ensayo:
T1: 07
T2: 0.71
T3: 0.58
Después de promediar los tiempos de cada ensayo, se utiliza la fórmula para hallar la velocidad:



Donde
X= a la distancia recorrida y
t= a los tiempos promediados de cada ensayo.

Se utiliza esta fórmula ya que el movimiento es uniforme ya que describe una trayectoria recta.


Segunda parte


Para las alturas de 98cm y 78cm:

Se toma como velocidad inicial, la velocidad del primer movimiento, ya que el movimiento semiparabolico actúan dos movimientossimultaneamente, un movimiento horizontal que es rectilíneo uniforme ( que es el que se toma como referencia en la velocidad inicial) y uno vertical en el que actúa la gravedad llamado movimiento uniformemente acelerado.
Y se toma el papel carbón y se pone en el piso para calcular el alcance horizontal del balín, en el calculo del movimiento en x ósea el alcance horizontal se tiene en cuenta que en el movimiento semiparabolico el movimiento en x es independiente del movimiento en y y por lo tanto es uniforme (no actúa la aceleración) ósea la velocidad horizontal se mantiene constante.
Se hacen tres ensayos y se marca cuales fueron los alcances horizontales de cada ensayo.
Luego se suma los alcances horizontales y se saca un x promedio


PREGUNTAS.
1. Calcula la velocidad de lanzamiento (Vi) teóricamente con las formulas y halla el porciento de error de la velocidad inicial.
R//= para el calculo de la velocidad inicial teórico se realizan los siguientes pasos:

Primero se promedia todos los tiempos promedio de los tres ensayos:


Una vez obtenido el tiempo promedio de todos los tiempos promedio de los tres ensayos procedemos a aplicar las formulas para correspondiente para hallar la velocidad:

Y remplazamos ya que tenemos la distancia en x:





Para el calculo del valor del porcentaje de error se utiliza la siguiente fórmula:

Donde:
VT: es elvalor teórico
VE: es el valor experimental.
Remplazamos y obtenemos


El valor del signo en los calculos del porcentaje de error no influye.

2. Calcula el alcance horizontal teórico, usando las formulas y halla el porciento de error con el alcance horizontal experimental.
R//= para el calculo del alcance horizontal teórico se realizan los siguientes procedimientos
Para el caso 1 con altura de 98cm:

Primero se calcula la velocidad final en y con la siguiente fórmula:

Donde:
g = es la gravedad
h= es la altura, el valor lo tenemos en centímetros y lo convertimos a metros para así tener las mismas unidades de medida.
Se sabe que la velocidad inicial en y en un movimiento semiparabolico es igual a cero, y el dato de la altura es de 0.98cm:



una vez obtenida la velocidad final en y, procedemos a utilizar la siguiente fórmula para hallar el tiempo:

Como Voy es igual a cero tenemos:

Y despejamos:

Y reemplazamos:


ya teniendo el valor del tiempo utilizamos la siguiente fórmula para el calculo del alcance horizontal teórico:

Donde:
Vox: es la velocidad inicial en x y la componente en la velocidad en x no cambia, entonces en este caso se toma la Vox teórica.
d: es la distancia o alcance horizontal.
Despejamos

Y reemplazamos:


Calculamos el porcentaje de error con la formula ya enunciada anteriormente:Para el caso con altura de 78cm:

Como en el caso 1 se realizan los mismos pasos:

Primero se calcula la velocidad final en y con la siguiente fórmula:

Donde:
g = es la gravedad
h= es la altura, el valor lo tenemos en centímetros y lo convertimos a metros para así tener las mismas unidades de medida.
Se sabe que la velocidad inicial en y en un movimiento semiparabolico es igual a cero, y el dato de la altura es de 0.78cm:



una vez obtenida la velocidad final en y, procedemos a utilizar la siguiente fórmula para hallar el tiempo:

Como Voy es igual a cero tenemos:

Y despejamos:

Y reemplazamos:


ya teniendo el valor del tiempo utilizamos la siguiente fórmula para el calculo del alcance horizontal teórico:

Donde:
Vox: es la velocidad inicial en x y la componente en la velocidad en x no cambia, entonces en este caso se toma la Vox teórica.
d: es la distancia o alcance horizontal.
Despejamos

Y reemplazamos:


Calculamos el porcentaje de error con la formula ya enunciada anteriormente:


El porcentaje de error fue relativamente alto ya que al tratar de medir el alcance horizontal con un altura diferente se tuvo que trasladar todo el mecanismo que generaba el movimiento rectilíneo causando posibles alteraciones en el valor de la velocidad inicial.
3. Que le sucede a la velocidad de la esfera a la salida de la rampa sila misma fuese horizontal.
R//= lo que le ocurriría a la velocidad es que tendría componentes en x y y
Ósea tendría un angulo x, y
Vox= Vo*CosX
Voy= Vo*SenX

4. Influye la acción de la gravedad en la velocidad de salida horizontal de la esfera?
R//= En el movimiento semiparabolico no influye el poder de la gravedad ya que la salida del proyectil es directamente horizontal, ya si se trataría de un movimiento parabólico si influye la acción de la gravedad en la velocidad del movimiento.

5. Si el experimento se hiciera considerando un escenario de altura vertical igual a la altura de las ya no existentes torres gemelas. Cree usted que los resultados seria predecibles según las ecuaciones teóricas? Justifique.

R//= En cierta manera ayudan a predecir los resultados esperados pero con un nivel de error sustancial debido a la que las ecuaciones teóricas o se considera la fricción del aire, y entre mas altura mayor es el efecto de la fricción.

CONCLUSIONES




REFERNECIAS BIBLIOGRAFICAS.

[1] Sears, Zemansky, Young, Freedman. Física universitaria. Undécima edición. Volumen1.Pearson Educación. México 2004
[2]https://webs.um.es/gregomc/LabESO/Planoinclinado/Planoinclinado_Funamento.html
[3] https://www.aulafacil.com/curso-fisica-movimiento/curso/Lecc-10.htm
[4] https://www.aulafacil.com/curso-fisica-movimiento/curso/Lecc-9.htm