Instalación del Equipo Para la Práctica de Tiro Parabólico.

Transcripción

1 Instalación del Equipo Para la Práctica de Tiro Parabólico. Mauricio Arredondo Soto, Ricardo Martínez Martínez y José María Rico Martínez Departamento de Ingeniería Mecánica. División de Ingenierías, Campus Irapuato-Salamanca. Universidad de Guanajuato Carretera Salamanca-Valle de Santiago Km CP 36730, Salamanca, Gto., México m.arredondosoto@ugto.mx, r.martinezm@ugto.mx, jrico@ugto.mx En este documento, se indican los pasos necesarios para la instalación del equipo experimental necesario para realizar la práctica de Tiro Parabólico. Se hace uso muy profuso de guras para mostrar de la manera más precisa posible las dicultades que pueden encontrarse. 1. Instalación del cuadro principal que contiene el disparador. El cuadro principal que contiene el disparador, el cual puede cambiar de ángulo, se monta mediante dos apoyos que se atornillan como se indica en la gura 1 Figure 1: Instalación del cuadro principal. La gura 2 muestra como se atornillan los apoyos al cuadro principal 1

2 Figure 2: Atornillando los apoyos al cuadro principal. 2

3 El resultado nal de la instalación de los dos apoyos se muestra en la gura 3. Figure 3: Cuadro principal con los dos apoyos instalados. 2. Instalación del sensor de velocidad. A la salida del disparador, que se encuentra en el cuadro principal se coloca el sensor de velocidad que mide la velocidad de salida del proyectil. La medida de la velocidad de disparo se lleva a cabo mediante dos fotosensores que forman parte del instrumento de medición que se instala mediante dos tornillos colocados como se indica en la gura 4. La gura 5 muestra como se observa el cuadro principal con el sensor de velocidad ya instalado. 3

4 Figure 4: Instalación del sensor de velocidad en el disparador. Figure 5: Cuadro principal con el sensor de velocidad instalado. 4

5 3. Instalación de la fuente de alimentacion al sensor. Para que el sensor de la velocidad de disparo registre la velocidad correspondiente es necesario conectar el sensor a una fuente de voltaje. El sensor de velocidad incluye un recticador que convierte la corriente alterna de la red de distribución eléctrica a corriente directa, 6. Figure 6: Fuente de alimentación conectada al sensor. Con el cuadro principal y el sensor de velocidad está correctamenta instalado y conectado a la fuente de potencia, el resultado se muestra en la gura Selección del ángulo de disparo. Figure 7: Cuadro principal completo e instalado. Podemos elegir un ángulo de disparo de entre 0 y 90 grados haciendo coincidir el ángulo deseado con la línea blanca localizada en la parte inferior del cuadro principal y apretando el tornillo gris localizado 5

6 exactamente arriba de la línea blanca, como se indica en la gura 8, donde se ha seleccionado un ángulo de 30 o grados. Figure 8: Seleccion del angulo de disparo. 5. Posicionamiento del proyectil. Los proyectiles son balines metálicos de diferentes diámetros que se colocan en el dispositivo de disparo el cual cuenta con un imán que los mantiene sujetos hasta que se realice el disparo. La gura 9 muestra como se coloca el proyectil en el dispositivo de disparo. Figure 9: Posicionamiento del proyectil. 6

7 6. Selección de la velocidad de disparo. El dispositivo de disparo cuenta con tres velocidades de disparo que se pueden seleccionar retrayendo la palanca a un costado del dispositivo de disparo, la gura 10 muestra como se ve la palanca en cada una de las tres velocidades.. Esas tres velocidades de disparo están relacionadas con la deformación de un resorte localizado en un cilindro interior del dispositivo. Por lo tanto, es importante nunca dejar este resorte deformado por mucho tiempo y debe esperarse que con el paso del tiempo las velocidades de disparo disminuyan de manera paulatina por el fenómeno de relajación. Figure 10: Tres posibles selecciones de la deformación del resorte que determina la velocidad inicial de disparo del proyectil.. Además, se recomienta colocar un cordón en el anillo del gatillo que acciona el dispositivo de disparo con el n de realizar un disparo mas instantáneo con el mínimo contacto con el dispositivo de disparo y de esta forma reducir errores, la instalación de este cordón se muestra en la gura Marco cuadriculado Se puede incluir en la instalación un marco cuadriculado el cual se coloca de fondo como se muestra en la gura 12, y el cual servira para documentar el lanzamiento en video y luego posteriormente medir la altura máxima que el proyectil alcanza; ademas de comparar la curva real y teórica. El marco se coloca cuidando que esté lo más cerca de la trayectoria del proyectil sin obstaculizar su trayectoria y teniendo en cuenta la altura a la que éste se coloca, para tomar como referencia su cuadrícula con el objetivo de estudio que se requiera. 8. Ajustes del cuadro principal antes de accionar el disparador. Antes de realizar cualquier disparo debe vericarse que el cuadro principal esté completamente horizontal y no esté inclinado hacia un lado, esto se puede realizar mediante algún instrumento de nivel como se muestra en las guras 13 y 14 7

8 Figure 11: Cordón que acciona el disparador. 8

9 Figure 12: Marco cuadriculado. Figure 13: Comprobación de horizontalidad del cuadro principal. 9

10 Figure 14: Comprobación de verticalidad del cuadro principal. Adicionalmente, se debe medir la altura a la cual se dispara el proyectil ya que este dato es necesario para los cálculos analíticos, midiento desde la base donde se apoya el cuadro hasta la parte mas baja del proyectil como se muestra en la gura Medición del impacto Para determinar el punto exácto del impactó edl proyectil se coloca una hoja blanca con un papel carbón o pasante encima, de esta forma una vez que el proyectil impacte el papel pasante, el proyectil dejará una marca en la hoja blanca como se muestra en la gura 16. Y por último, mediante una cinta métrica o exómetro debe medirse la distancia tanto horizontal como vertical, desde el punto de lanzamiento hasta el punto de colisión, como se muestra en la gura 17 10

11 Figure 15: Medición de la altura inicial del proyectil al inicio del disparo.. Figure 16: Punto de impacto del proyectil. 11

12 Figure 17: Medición de la longitud desde el punto de lanzamiento hasta el de colisión. 12