Informe 7 - Nota: 5.0 PDF

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INFORME DE LABORATORIO DE FISICA MECANICAMOVIMIENTO DE PROYECTILESPRESENTADO POR:JARLIN FONSECA 1151758JESUS VELANDIA 1151765NATALIA ORTIZ 1151770HECTOR CHACON 1113400PRESENTADO A:MARCO FERNANDO CELY CELYUNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERINGENIERIA DE SISTEMASSAN JOSE DE CUCUTA2018RESUMENEn el...

Description

INFORME DE LABORATORIO DE FISICA MECANICA MOVIMIENTO DE PROYECTILES

PRESENTADO POR: JARLIN FONSECA 1151758 JESUS VELANDIA 1151765 NATALIA ORTIZ 1151770 HECTOR CHACON 1113400

PRESENTADO A: MARCO FERNANDO CELY CELY

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER INGENIERIA DE SISTEMAS SAN JOSE DE CUCUTA 2018

RESUMEN

En el siguiente informe vamos a conocer las diferentes características que presentan el movimiento de proyectiles, mostraremos cada uno de los resultados de esta práctica dando conocer la distancia y la velocidad adquirida de la esfera dependiendo del Angulo de inclinación que presentaba la unidad balística. Mostraremos los resultados y la interpretación que se le dio a cada uno de estos valores, tanto en el movimiento parabólico como en el movimiento semiparabólico dando a conocer en que Angulo de inclinación alcanzo la mayor velocidad y distancia.

OBJETIVOS

Objetivo General Analizar las relaciones entre el alcance, el ángulo de tiro y la velocidad de disparo de un proyectil Objetivo Específicos 1. Determinar el alcance del proyectil en función del Angulo de inclinación. 2. Determinar la velocidad de salida de un proyectil en función del ángulo de tiro y el alcance 3. Determinar el tiempo de caída de un proyectil que se lanza horizontalmente.

DESARROLLO TEORICO

Movimiento parabólico Cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólica. Para facilitar el estudio del movimiento, frecuentemente se descompones en las direcciones horizontal y vertical en la dirección horizontal el movimiento del proyectil es rectilíneo y uniforme ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también lo es. En la dirección vertical, sobre el proyectil actúa la fuerza d gravedad que hace que el movimiento se a rectilíneo uniforme acelerado, con la aceleración constante. Movimiento semiparabólico Se le da el nombre de movimiento semiparabólico (lanzamiento horizontal) al movimiento que describe un proyectil cuando se dispara horizontalmente desde cierta altura con una velocidad inicial Vo.

DETALLES EXPERIMENTALES Tabla 1. Alcance de proyectiles. Velocidad menor. Para la obtención de datos de esta tabla, se ubicó el disparador a diferentes ángulos (15, 30, 45, 60 y 75) y se calculó las diferentes velocidades y el alcance del objeto durante el movimiento parabólico.

Tabla 2. Movimiento semiparabólico Para la obtención de datos de dicha tabla, se midió la distancia vertical entre el punto de disparó y la base del dispositivo de tiro. Posteriormente se disparó dos veces; un tiro con velocidad menor y el siguiente con una velocidad media, así pues se obtuvo el alcance, el tiempo y la velocidad (calculada y leída

RESULTADOS EXPERIMENTALES Tabla 1 alcance de proyectiles. Velocidad menor. Angulo V1 15° 30° 45° 60° 75°

2.28 2.30 2.32 2.31 2.30

Velocidad leída V2 V3 2.31 2.32 2.31 2.30 2.29

2.35 2.35 2.30 2.29 2.31

V prom 2.31 2.32 2.31 2.30 2.30

Alcance d2 d3

d1 9.8 33 42.9 32 2.4

10 34.6 41.3 31.9 3.8

9.2 33.5 40.2 31.6 2.8

d prom 9.66 33.7 41.46 31.83 3

Velocidad Calculada 1.3759 1.9528 2.0157 1.8978 0.7668

Error relativo de V 0.4043 0.1582 0.1274 0.1748 0.6665

Tabla 2 movimiento semiparabólico Velocidad

Altura

Velocidad leída

Alcance d

t calculado

Velocidad calculada

Error relativo de V

Menor Media

29cm 29cm

2.44m/s 3.39n/s

38.9cm 66.7cm

0.243s 0.243s

1.56m/s 2.74m/s

0.4639 0.0584

ANALISIS Y PROCESAMIENTO DE DATOS

1. Halle el valor promedio del alcance en la tabla 1. R/

Angulo V1 15° 30° 45° 60° 75°

2.28 2.30 2.32 2.31 2.30

Velocidad leída V2 V3 2.31 2.32 2.31 2.30 2.29

2.35 2.35 2.30 2.29 2.31

Promedio del alcance: x=

d 1+d2 +d3 n

Angulo 15°: x=

9.8 + 10 + 9.2 =9.66 3

Angulo 30°: x=

33 + 34.6 + 33.5 =33.7 3

Angulo 45°: x=

42.9 + 41.3 + 40.2 =41.46 3

Angulo 60°: x=

32 + 31.9 + 31.6 =31.83 3

Angulo 75°: x=

2.4 +3.8 + 2.8 =3 3

V prom 2.31 2.32 2.31 2.30 2.30

d1 9.8 33 42.9 32 2.4

Alcance d2 d3 10 34.6 41.3 31.9 3.8

9.2 33.5 40.2 31.6 2.8

d prom 9.66 33.7 41.46 31.83 3

Velocidad Calculada (m/s) 1.3759 1.9528 2.0157 1.8978 0.7668

Error relativo de V 0.4043 0.1582 0.1274 0.1748 0.6665

2. Elabore un gráfico de grados de disparo del proyectil vs alcance (dprom) ¿Qué puede concluir?

Conclusión Se puede concluir que cuando la mayor distancia se alcanza cuando el proyectil tiene una inclinación de 45° y que por ser un movimiento uniformemente variado se forma una parábola. y debido a que el Angulo de 15° es complementario al ángulo de 75° el alcance vertical va ser aproximadamente cercano, e igualmente con los ángulos de 30° y 60°

3. Teniendo en cuenta solamente los datos de ángulo y alcance promedio de la tabla 1, calcule utilizando la ecuación (1) la velocidad de salida del proyectil, para cada uno de los ángulos de tiro, y lleve estos valores a la tabla 1 (velocidad calculada). R\

Formula:

dx =

dx g Vi 2 sen 2 θ =Vi= sen 2 θ g

√

Angulo 15°: 9.66∗980 Vi= sen 2∗15

√

Vi=137.59 cm / s=1.3759m / s

Angulo 30°: 33.7∗980 Vi= sen 2∗30

√

Vi=195.

28 cm =1.9528 m / s s

Angulo 45°: 41.46∗980 Vi= sen 2∗45

√

Vi=201.57 cm /s=2.0157 m / s Angulo 60°: 31.83∗980 Vi= sen 2∗60

√

Vi=189.78 cm / s=1.8978 m/ s Angulo 75°: 3∗980 Vi= sen 2∗75

√

Vi=76.68 cm/ s=0.7668 m/ s 4. Con el valor calculado de la velocidad de salida del proyectil y el valor leído directamente en cada caso, calcule el error relativo de la velocidad constante, tomando como valor más probable al promedio de la velocidad leída y llévelo a la tabla 1. R\ Promedio de la velocidad leída:

x=

V 1 + V 2 +V 2 n

Angulo 15°: x=

2.28 + 2.31+ 2.35 =2.31 3

Angulo 30°: x=

2.30 + 2.32+ 2.35 =2.32 3

Angulo 45°: x=

2.32 + 2.31 + 2.30 =2.31 3

Angulo 60°: x=

2.31 + 2.30 + 2.29 =2.30 3

Angulo 75°: x=

2.30 + 2.29 + 2.31 =2.30 3

Errores absolutos x 1 =|1.3759-2.31|= x 2 =|1.9528-2.32|= x 3 =|2.0157-2.31|= x 4 =|1.8978-2.30|= x 5 =|0.7668-2.30|= Errores Relativos

Δ Δ Δ Δ Δ

0.9341 0.3672 0.2943 0.4022 1.533

ε

x1

=

0.9341 2.31

= 0.4043

ε

x2

=

0.3672 2.32

= 0.1582

ε

x3

=

0.2943 2.31

= 0.1274

ε

x4

=

0.4022 2.30

= 0.1748

ε

x5

=

1.533 2.30

= 0.6665

5. Calcule el tiempo de caída del proyectil para cada lanzamiento del tiro semiparabólico, teniendo en cuenta solamente los datos de altura y alcance de la tabla 2. Consígnelos en la tabla 2. ¿Qué se puede concluir? R\

Velocidad

Altura y

Velocidad leída

Alcance dx

t calculado

Velocidad calculada

Error relativo de V

Menor Media

29cm 29cm

2.44m/s 3.39n/s

38.9cm 66.7cm

0.243s 0.243s

1.56m/s 2.74m/s

0.4639 0.0584

t=

√

=

√

2y g

Menor: t menor

2(29 cm) 980 cm / s2

t menor=0.243 seg

Mayor: t mayor

=

√

2( 29 cm) 980 cm / s

t mayor=0.243 seg

2

Velocidad calculada: V=

x t

Menor: V menor=

0.380 m 0.243 s

V menor=1.56 m/ s Mayor: V mayor=

0.667 m 0.243 s

V mayor=2.74 m/s

Error Relativo:

x=

2.44 +3.39 =2.91 2

Δ x 1 =|1.56-2.91|= 1.35 Δ x 2 =|2.74-2.91|= 0.17

ε

x1

= 2.91

1.35

= 0.4639

ε

x2

=

0.17 2.91

= 0.0584

6. ¿A qué ángulo se debe lanzar un proyectil para que tenga su máximo alcance? R\Para que tenga su máximo alcance de se debe lanzar a 45°. 7. En el tiro parabólico, ¿cómo es la velocidad de lanzamiento con respecto a la velocidad de llegada al mismo nivel, posición o altura de lanzamiento? R\ En el tiro parabólico la velocidad se divide en dos componentes en Vx y Vy.



La velocidad en X siempre va a ser constante.



La velocidad en Y al lanzarse llega una altura máximo por la cual la velocidad se vuelve cero y al caer llegar con la misma velocidad con que se lanzó el objeto.

CONCLUSIONES 1. El estudio del movimiento de proyectiles es importante en la vida práctica y la ciencia para determinar las características del movimiento parabólico, sus ecuaciones del movimiento y la predicción en cada momento de tiempo de la posición velocidad, aceleración, alcance vertical u horizontal máximo, o el tiempo de vuelo de los proyectiles. 2. Se conocieron cada una de las características de movimiento de proyectiles para así conocer las cualidades de un movimiento parabólico y semiparabólico y además se interpretaron sus aplicaciones y formulas.

3. Con el presente laboratorio podemos concluir la manera como se comporta el movimiento parabólico y el semiparabólico podemos conocer que en el movimiento parabólico el ángulo

de 45° es el que recorre la mayor distancia y que los ángulos de 30° y 60° recorren la misma distancia ya que son complementarios, es decir, los dos sumados dan 90° al igual que los 75° y 15° en casi todos los ángulos utilizamos la velocidad baja y media, mientras en el movimiento semiparabólico utilizamos las 3 velocidades (baja, media, y alta) y podemos concluir que la mayor velocidad es lo que recorre la mayor distancia....