movimiento parabolico guia laboratorio
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7/22/2019 Movimiento Parabolico Guia Laboratorio
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Myriam Stella Romero CabuyaLABORATORIO DE FSICA IUNIVERSIDAD PEDAGGICA NACIONALe-mail: [email protected]: COMPOSICIN DE MOVIMIENTOS
La siguiente es una gua para realizar el laboratorio de movimiento parablico, por favor lala
completamente, consulte todos los conceptos desconocidos, realice los procesos analticos previos
para traerlos a la clase junto con los materiales solicitados, plantee los supuestos y luego de
realizar la experiencia concluya comparando el proceso analtico y el experimental. Debe realizar
un informe por grupo y a mano con todos los pasos anteriormente especificados y los que aqu se
mencionan (debe plantear sus propios objetivos especficos), se tiene en cuenta la presentacin y
redaccin.
1. OBJETIVOS GENERALES:
1.1 Estudiar analtica y experimentalmente la combinacin de un movimiento rectilneo yun
movimiento parablico.
1.2 Verificar experimentalmente algunas de las predicciones de los modelos, leyes y teorasestudiados en clase.
2. MATERIALES
2.1 Rampa o plano inclinado para estudiar el movimiento parablico.
2.2 Baln de acero.
2.3 Tabla y Plomada.
2.4 Cintas de papel blanco y de papel carbn.
2.5 Regla graduada en milmetros.
3. TRABAJO EXPERIMENTAL
3.1 POSIBLES MONTAJES
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3.2 PROCEDIMIENTO
En el primer posible montaje se suelta una esfera pequea desde un punto que llamaremos A, la
cual desciende por elplano inclinado AB siguiendo luego una trayectoria parablica en el aire hasta
caer a unadistancia d medida desde la base de la mesa. Determine analticamente:
a. La magnitud de la velocidad de la esfera en el punto B entrminos de h, d y
b. El valor de la aceleracin en el plano inclinado en trminosde VB y L.
Ahora en el montaje:
A. Mida h, d y y determine el valor numrico de la velocidad que calculo arriba.
B.Mida L y determine el valor numrico de la aceleracin en el plano inclinado.
C. Mida el tiempo que la esfera demora para recorrer L y obtenga el valor de laaceleracin decada por el plano inclinado. Comprelo con el valor obtenido en elpaso anterior.
En cualquiera de los dos montajes el objetivo es determinar la ecuacin de la trayectoria Y = f(X)
que sigue la partcula una vez abandona la rampa o plano inclinado (con rapidez y ngulo de
disparo fijos), cayendo bajo la influencia de la aceleracin de la gravedad. Para ello vamos a soltar
el baln desde el extremo superior de la pista de aluminio (cuidando de guardar las mismas
condiciones para cada tiro), segn se describe abajo:
Se soltar el baln dejndolo rodar por la pista de aluminio y golpear contra una regla de
aluminio vertical que puede atornillarse a diferentes distancias X del punto de lanzamiento (Nota:
use la plomada para verificar si la regla de aluminio est en posicin vertical, si no lo est, nivele el
conjunto usando los tornillos laterales del soporte de madera). Para registrar el impacto del baln,
se pegar la cinta de papel blanco sobre la regla de aluminio y, sobre sta, la cinta de papel
carbn. Pegue la cinta de papel sobre la regla de aluminio. Coloque el papel carbn pero slo
pegue la parte superior (as podr levantarlo en cualquier momento para observar como progresa
el experimento).
Coloque la regla de aluminio en el primer par de agujeros, en la posicin ms cercana al extremo
inferior de la pista. Deje rodar el baln varias veces (por ejemplo 10) desde el mismo sitio en la
parte ms alta del carril. Para asegurar esto, coloque algn objeto plano y duro (por ejemplo una
credencial, una escuadra o regla pequea) contra el extremo superior de la pista o carril, presione
el baln suavemente contra este objeto y sultelo. Procure no aplicarfuerzas que deformen el carril
(por qu?).
Mueva la regla de aluminio a cada uno de los valores siguientes de X y repita en cada uno el
procedimiento anterior. Use todos los valores posibles de X que le permita el dispositivo
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experimental. Sobre la cinta de papel blanco y al lado de cada grupo de impactos, marque el valor
correspondiente de X.
Remueva el papel carbn y coloque la cinta de papel blanco sobre la mesa.Ahora mida el valor de
Y que corresponde a cada X respecto a un origen escogido sobre el primer punto (el que se obtuvocuando la regla de aluminio rozaba la pista). Como seguramente los 10 impactos de cada grupo de
puntos no coinciden, estime a ojo, para cada grupo, un punto que pueda considerarse como el
promedio del conjunto. Mida la coordenada Y de este punto promedio. Mida tambin la
dispersin de los puntos, es decir, la distancia entre el punto ms alto y el ms bajo de cada uno
de los grupos de puntos, con los puntos obtenidos realice las grficas de dispersin en papel
milimetrado e identifique las ecuaciones de estimacin con la regresin correspondiente.
Consulte los procesos necesarios para la regresin y para la incertidumbre y por ltimo compare
su resultado con el modelo terico correspondiente asumiendo que hay ngulo inicial de
lanzamiento, pequeo pero diferente de cero. Es decir, obtenga a partir de las ecuaciones y=Vt +gt2/2 y x = Vt la siguiente ecuacin terica de la parbola y= (V/V0)x + (g/2V
2)x2
4. PREGUNTAS:
4.1Describa una a una las causas que usted considera afectan el movimiento del baln al caer.
Una de las causas que afectan del baln al caer, es el rozamiento que este tiene sobre la rampla,
partiendo de ello podemos decir, lo que incide es el Angulo de inclinacin en la que est
posicionada la rampla la cual es la que da una velocidad al baln reaccionando gracias a la fuerza
de gravedad.
4.2 Qu supuestos se han asumido como verdaderos en esta prctica?
Los supuestos que se han asumido en esta prctica, son el tiempo, el ngulo de inclinacin, la
distancia en que se encontraba la rampla, y el tamao y peso del baln.
4.3 Encuentre el vector velocidad inicial y el ngulo de disparo, y estime sus incertidumbres.
4.4 Qu modificaciones propondra al montaje o al procedimiento de este experimento, para que
los resultados coincidan mejor con las predicciones de la teora (justifique su respuesta).
Las modificaciones que se les pueden hacer al procedimiento del experimento serian:
1) permitir que la rampla tuviera un sistema de ampliacin en cuanto su inclinacin:
Esta propuesta posibilitara de experimentacin y toma de datos desde diferentes ngulos de
inclinacin
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2) Que la ranura de gua de las ramplas fuera ms grande
Esto permite saber si esta influencia en la velocidad y cada del baln.
3) las ramplas fueran ms largas.
Permite que saber si la distancia que tiene que correr el baln tiene alguna influencia en su cada
4.5 Cul es la diferencia entre los montajes presentados en cuanto a la experiencia?
Una de las diferencias encontradas en cuanto la experiencia seria los ngulos de inclinacinque tena cada rampa, tambin se observ una rampa donde el trayecto del baln era ms
largo
otra diferencia es los distintos balines que se utilizaron para desarrollar este experimenta cada
uno posea un tamao y peso diferente afectando as la velocidad de cada. La velocidad que bajaba cada baln era evidente por su tamao y peso lo cual afectaba mucho
la dinmica de la experimentacin.
4.6 Analice completamente y concluya acerca de las caractersticas de los movimientos vertical y
horizontal y sobre el movimiento parablico en general.
CONCLUSIONES:
Durante la experimentacin pudimos observar la importancia de los movimientos ya que estos
estn presentes en nuestra vida cotidiana, un ejemplo que se tomo fue el salto al vaco esquiando,
lo cual hace una experiencia muy parecida a la de la rampla y el balin.
As que podemos evidenciar en el tiro vertical que la velocidad Nunca la velocidad inicial es cero.
Cuando el objeto alcance su altura mxima su velocidad en este punto es cero, mientras el objeto
est de subida el signo de la velocidad es positivo y la velocidad es cero en su altura mxima,
cuando comienza el descenso el signo de la velocidad es negativo.
La velocidad de subida es igual a la de bajada pero el signo de la velocidad al descender es
negativo.
De igual forma encontramos la relacin de este movimiento sobre el movimiento horizontal con la
caracterstica el movimiento vertical del objeto es uniformemente acelerado. Y el movimiento
horizontal del objeto es rectilneo uniforme es decir no existe aceleracin en el eje x.
Estos dos movimientos dan la posibilidad de encontrar y comprender mejor el movimiento
parablico con la diferencia que tiene otras condiciones que son
Condiciones iniciales: ngulo de tiro entre 0 y 90 y Vi es diferente de cero.
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La velocidad del movimiento tiene componentes vertical y horizontal.
La velocidad horizontal (Vx), es siempre constante.
La velocidad vertical (Vy), disminuye mientras el cuerpo sube y aumenta cuando baja y
es igual a cero en el punto de mxima altura.
El tiempo se subida, es igual al tiempo de bajada.
La aceleracin es constante en todo el movimiento y est dirigida hacia abajo, debido a lagravedad.
El efecto de la resistencia del aire puede ignorarse.
El mximo alcance se obtiene al lanzar el cuerpo con un ngulo de 45.
Para ngulos complementarios 30 y 60; 20 y 70, etc, con la misma velocidad inicial, losalcances son iguales.