Área de Ciencias Naturales LABORATORIO DE FÍSICA. Física I. Actividad experimental No. 4. Tiro Parabólico

Transcripción

1 Área de Ciencias Naturales LABORATORIO DE FÍSICA Física I ALUMNO(A): GRUPO: EQUIPO: PROFESOR(A): FECHA: CALIFICACION: Actividad experimental No. 4 Tiro Parabólico EXPERIMENTO No. 1 Movimiento de proyectiles 1. OBJETIVOS: Determinar que el tiro parabólico es el resultado de la suma vectorial de dos movimientos independientes, mediante experimentos que permitan observar como se mueven los objetos, para explicar los movimientos, horizontal con velocidad constante (MRU) y vertical uniformemente variado (MRUV). 2. MATERIALES: Riel curvo. Esfera de acero (balín). Una regla de un metro de longitud. Cronometro. 3. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA: Manual de prácticas de física. Carlos Gutiérrez Aranzeta. Mc. Graw Hill. Física 1. Carlos Gutiérrez Aranzeta. Mc. Graw Hill. Física 1. Vázquez. Pearson Educación. Física 1 Bachillerato General. Héctor Pérez Montiel. Publicaciones Culturales. Fundamentos de Física 1 Programa DGB. Serway y Faughn. Thomson. 4. ASPECTOS TEÓRICOS: Se denomina movimiento parabólico al realizado por un 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. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de 1

2 dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical. El movimiento de media parábola o semiparabólico (lanzamiento horizontal) se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre. El movimiento parabólico completo se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia arriba, que es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo (MRUA) por la acción de la gravedad. En condiciones ideales de resistencia al avance nulo y campo gravitatorio uniforme, lo anterior implica que: 1. Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que es lanzado horizontalmente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo. 2. La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es igual de válida en los movimientos parabólicos. 3. Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y otro parabólicamente completo que alcance la misma altura tarda lo mismo en caer. Algunos ejemplos de cuerpos cuya trayectoria corresponde a un tiro parabólico son los siguientes: proyectiles lanzados desde un avión en vuelo o desde la superficie de la tierra, el de una pelota de futbol al ser despejada por el portero o el de una pelota de golf al ser lanzada con cierto ángulo respecto al eje horizontal. El tiro parabólico se define como la resultante de la suma vectorial de un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical rectilíneo uniformemente variado. 5. CUESTIONARIO: Investiga, en la bibliografía indicada en este manual, las respuestas a las preguntas que a continuación se te plantean y regístralas, de manera breve y clara, en los espacios correspondientes. 1. Cómo se define el tiro parabólico? 2

3 2. Qué nombre reciben los dos movimientos independientes que describen a la parábola? 3. Qué significado tiene que un objeto se mueva con velocidad constante horizontal? 4. Cuando en un movimiento vertical un objeto inicia con velocidad cero y después incrementa su velocidad en la misma proporción, Qué tipo de movimiento se esta generando? 5. Mencionar dos ejemplos de cuerpos cuyas trayectorias corresponde a un tiro parabólico? 6. PROCEDIMIENTO: a) Coloca el ríen curvo sobre la mesa de trabajo, mide su longitud y divídela en cinco segmentos iguales, para ello coloca una pequeña marca, numerándolas de la parte inferior a la superior como muestra la figura. 3

4 b) Acerca el riel curvo al borde de la mesa, coloca el balín en la primera marca (1), y suéltalo al vacío, observa donde se impacta en el piso, para medir con la regla la distancia horizontal, así como la altura desde donde se suelta el balín, y con el cronometro el tiempo que tarda en impactarse, realiza la misma acción por lo menos tres veces para corroborar el resultado obtenido y regístralo en la sección de resultados. c) Repetir el experimento para cada una de las marcas, observando con atención donde se impacta en el piso para medir con la regla la distancia horizontal, así como la altura desde donde se suelta el balín y con el cronometro el tiempo que tarda en impactarse, registra tus mediciones en la sección de resultados. Observa la siguiente figura. 4

5 d) Con los resultados obtenidos de tiempo, distancia y altura, construye las graficas: 1) Tiempo Distancia 2) Tiempo - Altura 7. RESULTADOS: MARCA t(s) d(cm) h(cm) Dibuja en este espacio tus graficas. Y (distancia) X (tiempo) 5

6 Y (altura) X (tiempo) 8. CONCLUSIONES: En base a los resultados obtenidos, contesta las siguientes preguntas. 1. Existe evidencia de que la esfera de acero sufra una aceleración constante durante su caída? 2. Cómo se interpreta el principio de independencia del movimiento horizontal y del movimiento vertical seguido por la esfera de acero? 6

7 3. Qué puedes comentar de las graficas trazadas? 4. Qué interpretación física se les puede dar a las graficas obtenidas? 5. Explica lo que representa un tiro parabólico. 7