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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Universidad Experimental Nacional Politécnica de la Fuerza Armada Núcleo Anzoátegui, San tomé. Asignatura: Laboratorio de Física

Practica NO 5

Profesor: José German Martínez

Bachilleres: Veronica Loreto CI: 26944332 Jaymar Lezón CI: 26479436

NOVIEMBRE, 2016

Introducción

Constantemente observamos que el movimiento de los cuerpos es uno de los fenómenos más en nuestro mundo, se mueven las personas, objetos e incluso La Tierra realiza el movimiento de rotación sobre sí misma y el de traslación girando alrededor de Sol. Los movimientos reciben su nombre según sea la trayectoria, la velocidad y la aceleración que tenga el móvil al desplazarse sobre un campo o una superficie. Cabe destacar, que en esta práctica de laboratorio realizamos el estudio de El Movimiento Parabólico y de las características propias del mismo. Podemos decir, que este tipo movimiento es propio de los proyectiles , en el eje horizontal o eje X el cuerpo se desplaza con una velocidad constante , propia de un Movimiento Rectilíneo Uniforme , mientras que en el eje vertical o eje Y experimenta una aceleración constante por la gravedad , teniendo un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado . Es por estas razones que podemos afirmar que el movimiento que se está estudiando, representa una combinación de dos tipos de movimientos que fueron analizados en esta práctica.

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Índice

Objetivo General ………………………………………………………. 4 Objetivo Especifico ……………………………………………………. 4 Fundamentos teóricos……………………………………….…….. …5 Materiales e instrumentos utilizados …………………………………. 6 Esquema del montaje experimental…………………………..…….. 7 Procedimiento experimental………………………………………….. 8 Datos Experimentales………………………………………………... 9 Cálculos……………………………………………………………...9,10 Resultados experimentales…………………………………. 11,12 ,13 Análisis de resultados……………………………………………….. 14 Conclusión……………………………………………………………. 15 Recomendaciones……………………………………………………. 16 Comentarios……………………………………………………………. 17 Bibliografía……………………………………………………………... 18

3 Objetivo General

 Determinar de forma experimental las variables del movimiento

Objetivos Específicos  Determinar las componentes de la velocidad inicial del proyectil.  Determinar el alcance máximo de la partícula.  Medir el tiempo de vuelo del proyectil.

 Calcular la altura máxima que alcanza el proyectil.

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Fundamentos Teóricos

 Movimiento Parabólico: Se denomina movimiento parabólico al realizado por cualquier objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

 Cinemática: es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.  Desplazamiento: Es la diferencia entre la posición final de una partícula y la posición inicial de su movimiento. En otras palabras se puede decir que, es el cambio de posición de un cuerpo entre dos instantes o tiempos bien definidos.  Velocidad Constante: Una velocidad es constante si su módulo y dirección no cambian a través del tiempo. Este tipo de velocidad sólo aparece en Movimiento Rectilíneo Uniforme.  Tiempo: El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida).  Intervalo: Un intervalo (del latín inter-vallum, espacio, pausa) es un espacio métrico comprendido entre dos valores. Específicamente, un intervalo real es un subconjunto conexo de la recta real \R\, es decir, una parte de la recta entre dos valores dados. Es un conjunto medible y tiene la misma cardinalidad de la recta real.  Catapulta: es un instrumento militar utilizado en la antigüedad para el lanzamiento a distancia de grandes objetos a modo de proyectiles. Fue inventada probablemente por los griegos y posteriormente mejorada por cartagineses y romanos, y fue muy empleada en la edad media. 5

Materiales e Instrumentos Utilizados

 Tabla de madera.

 Paletas de helado.

 Silicón.

 Cronometro.

 Cinta métrica.

 Transportador.

 Un globo.

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Esquema Experimental

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Procedimiento Experimental

 Se elaboró una catapulta.  Se lanzara una goma con la finalidad de hallar su distancia y altura recorrida.  Se debe medir el tiempo a los (20, 40, 60, 80 y 100 cm) o (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 y 1 m).  Tomar el tiempo que tarda la pelota en caer 4 o 5 veces más en cada ángulo correspondiente y anotarlas en la tabla de datos.

 Aplicar las ecuaciones correspondientes del movimiento estudiado.  Comprobar que la aceleración es casi constante

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Datos Experimentales

EVENTOS A B C D E

Ángulos 0° 15º 30º 45º 60°

R(m) 0 1,41 1,58 2,69 2,43

Tv(s) 0 0,30 0,44 0,55 0,64

Ejemplos de Cálculos 𝑫𝒂𝒕𝒐𝒔: ∗ ∅ = 𝟏𝟓° ∗ 𝑻𝒗 = 𝟎, 𝟑𝟎𝒔𝒆𝒈 →

∗ 𝒈 = 𝟗, 𝟖𝑚/𝑠 2

Trayecto de 0-A  Calculando Velocidad inicial (Vo) Fórmula utilizada: Vo= -tv.g/2.sen∅ Sustituyendo: Vo= -(0,30). (-9,8𝑚/𝑠 2 )/2.sen (15°) Vo=5,68m/s

 Calculando componente horizontal (Vox) Fórmula utilizada: 𝑽𝒐𝒙 = 𝑽𝒐 . 𝒄𝒐𝒔∅ Sustituyendo: 𝑽𝒐𝒙 = 𝟓, 𝟔𝟖. 𝒄𝒐𝒔𝟏𝟓° 𝑽𝒐𝒙 = 𝟓, 𝟒𝟗𝒎/𝒔 9

 Calculando componente horizontal (Voy) Fórmula utilizada: 𝑽𝒐𝒚 = 𝑽𝒐 . 𝒔𝒆𝒏∅ Sustituyendo: 𝑽𝒐𝒚 = 𝟓, 𝟔𝟖. 𝒔𝒆𝒏(𝟏𝟓°)

𝑽𝒐𝒚 = 𝟏, 𝟒𝟕𝒎/𝒔

 Calculando alcance horizontal (Rc):

Fórmula utilizada: Rc=−𝑣𝑜 2 .sen2∅/g Sustituyendo: Rc=−(5,68)2 .sen2(15°)/-9.8𝑚/𝑠 2 Rc=-32,26.sen30°/-9,8 Rc=1,65m

 Calculando altura máxima (Ymax): Fórmula utilizada: Ymax=

𝑉𝑜𝑦 2 2𝑔

Sustituyendo: Ymax= -(1,47)2 / (2). (-9.8) Ymax=-2.16/-19,6 Ymax=0,11m 10

Resultados Experimentales: Tabla #1

EVENTOS

∅°

A B C D E

0° 15° 30° 45° 60°

Tv (s) 0 0,30 0,44 0,55 0,64

Re (m) 0 1,41 1,58 2,69 2,43

Vo (m/s) 0 5,68 4,31 3,81 3,62

Vox (m/s) 0 5,49 3,73 2,69 1,81

Voy (m/s) 0 1,47 2,16 2,69 3,14

Rc (m) 0 1,65 1,64 1,48 1,15

Ymax (m) 0 0,11 2,24 0,38 0,50

Graficas

Vo (m/s) 0 5,68 4,31 3,81 3,62

Tv (s) 0 0,30 0,44 0,55 0,64

Vo vs Tv 6 5

Vo (m/s)

4 3 2 1 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Tv (s)

11

𝑹𝒆 0 1,41 1,58 2,69 2,43

tv 0 0,30 0,44 0,55 0,64

Re vs tv 3 2.5

Re

2 1.5 1 0.5 0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Vox (m/s)

𝒀𝒎𝒂𝒙 0 0,11 0,24 0,38 0,50

tv 0 0,30 0,44 0,55 0,64

12

Ymax vs tv 0.6 0.5

Ymax

0.4 0.3 0.2 0.1

0 0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

50

60

70

tv

Ymax 0 0,11 0,24 0,38 0,50

∅° 0 15° 30° 45° 60°

Ymax vs ° 0.6 0.5

Ymax

0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

10

20

30

40 °

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Análisis Experimental

El tipo parabólico es aquel que se realiza por objeto cuya trayectoria describe una parábola (omitiendo la resistencia del aire). Dicho esto se quiso comprobar si se cumplían estas condiciones por lo cual se elaboró un dispositivo apto para la práctica (catapulta) realizada por los mimos estudiantes, se comprobó que el dispositivo realizado si cumplió con lo establecido ya que a mayor ángulo utilizado mayor fue su trayectoria del proyectil, es decir la parábola que realizada con cada grado era cada vez mayor.

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Conclusión

Los resultados de la práctica nos da valores aproximados a un Movimiento Parabólico; en cada tramo de los diferentes intervalos de ángulo que se determinó tanto en el eje horizontal que actuó un movimiento rectilíneo uniformé y en el eje vertical actuando un movimiento con aceleración constante se obtuvieron resultados en lo general muy satisfactorio. Cabe destacar que cada uno de los movimientos que fueron determinados por la gravedad, ósea se obvio la presencia del aire y su actitud. Se puede concluir que:  Se hallaron los resultados a las ecuaciones que rigen el movimiento parabólico.  La altura máxima y el tiempo de vuelo por cada intervalo de los diferentes ángulos tomados fueron aumentando.  El tiempo de vuelo del proyectil no fue totalmente exacto en cada tramo de los ángulos debido a faya con el cronometro pero los resultados obtenidos fueron satisfactorios.  Gracias a la relaciones de las gráficas se notó el cumplimiento del objetivo.

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Recomendaciones  Diseñar un dispositivo que realice el movimiento que esté como objetivo.

 Organizarse, para saber la labor de cada quién al momento del experimento.

 Realizar un enfoque principal en tomar los datos de forma correcta.

 Tener un buen uso del material. Realizar varias veces el laboratorio para tener una mejor presentación a la hora de elaborar un proyecto final.

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Comentarios

 La práctica fue de útil aprovechamiento para saber la importancia de realizar un buen trabajo en equipo.

 Comprendimos lo importante que es tener un conocimiento prelaboratorio.

 Se alimenta más el conocimiento mediante un trabajo práctico, que llenando una pizarra de fórmulas que deja con lagunas mentales a algunos estudiantes.

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Bibliografía

https://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica

https://es.wikipedia.org/wiki/Catapulta

https://es.scribd.com/doc/114232569/Movimiento-parabolicotrabajo-de-fisica

http://www.monografias.com/trabajos98/movimientoparabolico/movimiento-parabolico.shtml

https://www.youtube.com/watch?v=MWKfN8KWSl4

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