Page 1

2012 Laboratorio de Tiro Parabólico

Departamento de Física y Matemáticas Unincca 07/10/2012


2012

General Eliminar la piedra disparando con el cañón, sin dañar el barco, midiendo y utilizando los principios del tiro parabólico. Determinar las características generales del tiro parabólico. Específicos    

Determinar la independencia de los movimientos sobre los eje x y y. Realizar mediciones sobre el eje x y y de un lanzamiento. Determinar las velocidades horizontal y vertical. Realizar mediciones de distancias utilizando el tiro parabólico.

Conceptos y tópicos importantes La velocidad se representa por vectores. Para determinar la velocidad horizontal y vertical se debe descomponer el vector de velocidad utilizando el ángulo de lanzamiento que forma el cañón con el eje x. Un tiro parabólico tiene un movimiento uniforme sobre el eje x (como el del laboratorio del transmilenio) y un movimiento uniformemente acelerado sobre el eje y (como el laboratorio de caída libre).

La gravedad en cercanías de la tierra es 9.8 m/s2. Considere para las mediciones que la gravedad es 10 m/s2. En la tierra influye la atmósfera pues ella presenta resistencia en sentido opuesto al movimiento. De acuerdo a la forma de los objetos, puede influir en mayor o menor medida. Cuando un objeto va cayendo, el vector de velocidad aumenta. Pero cuando un objeto va subiendo, el vector de velocidad inicial va disminuyendo hasta que se hace cero. Esta es la altura máxima del proyectil.

El escenario del objeto de aprendizaje cuenta con un cañón el cual dispara un proyectil. El cañón permite cambiar el ángulo de lanzamiento, utilizando las flechas arriba y flecha abajo ubicadas en la animación. En medio muestra el ángulo del boquete del cañón. También es posible cuadrar la velocidad inicial de lanzamiento, escribiéndola bajo la etiqueta [Velocidad]. La velocidad está expresada en metros sobre segundos. Para disparar el proyectil, Ud. puede hacer clic sobre el botón lanzar o también puede ejecutar la animación paso a paso en el botón [paso a paso]. Con paso a paso Ud. puede observar el recorrido del proyectil en intervalos de tiempo igualmente espaciado.


2012 El botón reiniciar, permite realizar nuevos lanzamientos, y borra las marcas del proyectil cuando utiliza el paso a paso. En todos los lanzamientos se puede observar el tiempo de vuelo.

Suponga que el barco está encallado y se desea eliminar la piedra que obstaculiza la salida barco y sólo se cuenta con el cañón como herramienta para solucionar el problema. En la vida real no se podría acudir al ensayo error. Pues se corre el riesgo de comprometer la vida de las personas y los costos que causaría una equivocación. Entonces se debe acudir a los principios de la física mecánica y realizar algunos cálculos simples. Observe que no se tienen puntos de referencia para realizar mediciones tales como cuál es la altura de las velas del barco. Tampoco se conoce a qué distancia está el barco y la piedra de la playa. Asimismo, no se conoce que altura tiene el cañón respecto al nivel del agua. 1. Como punto de partida Ud. puede utilizar los principios de caída libre para determinar cuál es la altura a la que se encuentra el cañón a nivel del mar. Esto lo puede lograr colocando la velocidad inicial en cero y utilizando el tiempo de caída libre del proyectil.

2. En segunda instancia, Ud. puede realizar un disparo de prueba, asegurándose que pase por encima del barco sin tocarlo. Esto se logra cuadrando el ángulo de disparo y la velocidad de lanzamiento. Con el botón paso a paso, puede determinar el tiempo en que el proyectil se alinea verticalmente con el inicio del barco. De igual forma, puede utilizar esta táctica para realizar otras medidas, como por ejemplo la distancia a la que se encuentra la piedra. 3. Un principio similar se puede utilizar para hallar la altura del mástil del Barco, pero observando la alineación del proyectil en forma horizontal. 4. Si ya se conoce la altura del barco, la distancia a la que se encuentra la roca, puede calcular el lanzamiento para golpear la piedra sin tocar el barco.

Esta no es la única forma de obtener las mediciones, Ud. puede utilizando la imaginación para lograr el propósito.

Yezid

Laboratorio de Tiro Parabólico  

Texto del laboratorio

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you