Informe tiro parabolico PDF

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Informe Final de laboratorio tercer corte acerca de las aplicaciones del tiro parabólico con tablas, datos en excel y fotos con lista de materiales. ...

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Informe Tiro Parabólico Resumen- En este documento se describirá el procedimiento desarrollado en el laboratorio de Tiro Parabólico; en el cual se utilizó un montaje con los siguientes materiales: sensor de contacto o presión, bata, disparador tiro parabólico, flexómetro; con el fin de analizar el tiro parabólico. Palabras Clave- Tiro parabólico, trayectoria, tabla de valores. I. INTRODUCCIÓN El tiro parabólico es un movimiento que resulta de la unión de dos movimientos: El movimiento rectilíneo uniforme (componentes horizontales) y, el movimiento vertical (componente vertical) que se efectúa por la gravedad y el resultado de este movimiento es una parábola.(1) II. OBJETIVOS ➢ Desarrollar e implementar una simulación que represente el movimiento parabólico de un proyectil. ➢ Implementar los conocimientos adquiridos en el transcurso del curso de física mecánica con el fin de analizar el movimiento parabólico. ➢ Demostrar que el movimiento de un proyectil se puede dividir en dos movimientos: De caída libre y Movimiento uniformemente acelerado.

UNIDADES Se empleó el sistema de unidades internacionales

MATERIALES: CANTIDAD

MATERIAL

1

Flexómetro

1

Fotosensor

1

Bala de Hierro

1

Bomba de aire

1

Regulador de presión

1

Lanzador a presión

1

Tablet de datos

TEORÍA Se denomina movimiento parabólico, al movimiento realizado por cualquier 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. El movimiento parabólico es un ejemplo de un movimiento realizado por un objeto en dos dimensiones o sobre un plano. Puede considerarse como la combinación de dos movimientos que son un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical acelerado. En realidad, cuando se habla de cuerpos que se mueven en un campo gravitatorio central (como el de la Tierra), el movimiento es elíptico. En la superficie de la Tierra, ese movimiento es tan parecido a una parábola que perfectamente podemos calcular su trayectoria usando la ecuación matemática de una parábola. La ecuación de una elipse es bastante más compleja. Al lanzar una piedra al aire, la piedra intenta realizar una elipse en uno de cuyos focos está el centro de la Tierra. Al realizar esta elipse inmediatamente choca con el suelo y la piedra se para, pero su trayectoria es en realidad un "trozo" de elipse. Es cierto que ese "trozo" de elipse es casi idéntico a un "trozo" de parábola. Por ello utilizamos la ecuación de una parábola y lo

llamamos "tiro parabólico". Si nos alejamos de la superficie de la Tierra sí tendríamos que utilizar una elipse (como en el caso de los satélites artificiales). El movimiento parabólico puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos: un movimiento  rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento  rectilíneo uniformemente acelerado vertical. El tiro parabólico tiene las siguientes características ● Conociendo la velocidad de salida (inicial), el ángulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria. ● Los ángulos de salida y llegada son iguales (siempre que la altura de salida y de llegada sean iguales). ● La mayor distancia cubierta o alcance se logra con ángulos de salida de 45º. ● Para lograr la mayor distancia fijado el ángulo el factor más importante es la velocidad. ● Se puede analizar el movimiento en vertical independientemente del horizontal. En condiciones ideales de resistencia al avance nulo y campo gravitatorio uniforme, lo anterior implica que: Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que es lanzado horizontalmente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo. La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es igual de válida en los movimientos parabólicos. Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y otro parabólicamente completo que alcance la misma altura tarda lo mismo en caer. El tiempo que tarda en alcanzar su altura máxima es el mismo tiempo que tarda en recorrer la mitad de su distancia horizontal, es decir, el tiempo total necesario para alcanzar la altura máxima y regresar al suelo es el mismo para el total de recorrido horizontal.

INDICACIONES ÚTILES Obtuvimos promedios, desviaciones, varianzas y errores. Realizados en los dos lanzamientos en de 30° y 60°. Para exhibir una mejor forma de cómo se comportó la velocidad V.s tiempo.

como resultante la ecuación Y=3,0452x Presentamos otra gráfico de dispersión con promedios y ángulos uniendo cada punto con una línea de tendencia dando origen a la siguiente ecuación:

Y= 62,77x-3,2798

ECUACIÓN: Teniendo en cuenta los resultados obtenidos y las gráficas obtenidas, obtenemos dos ecuaciones mediante a elaboración de gráficos de dispersión en excel de la forma: Y=3,0452x Y de la forma: Y= 62,77x-3,2798

CALCULO DE ERRORES: Teniendo en cuenta que los instrumentos usados para la toma dedatos en el laboratorio tienen cierto grado de incertidumbre, asumimos que nuestra medición no fue totalmente exacta . Incertidumbres como nuestra imprecisión a la hora de registrar el tiempo de contacto de la esfera con el sensor en el cronómetro, o como por ejemplo, la no adecuada calibración del Lanzador a presión a 100 psi. Este tipo de incertidumbres se ven evidenciados en la toma de datos al presentar irregularidades. Por lo tanto hemos calculado los tres tipos de errores presentes en nuestra toma de datos (Absoluto, Relativo y Porcentual). Error Absoluto: Siendo Zp el promedio de todos nuestros datos registrados y DZ su incertidumbre absoluta, tenemos la ecuación: Z = Zp ± DZ

En otras palabras, el error absoluto sería igual al promedio de todos los datos menos cada uno de los datos (tiempo(s)) obtenidos.

MATEMÁTICA

Error Relativo:

Hay dos ecuaciones que rigen el movimiento parabólico:

Es el cociente entre el error absoluto y los datos promediados, obteniendo la ecuación:

eZ = DZ / Zp Error Porcentual: Es el error relativo multiplicado por cien.

Ecuación de la aceleración: La única aceleración que interviene en este movimiento es la constante de la gravedad, que corresponde a la ecuación: A=-g*j

eZ% =100×eZ

Ecuación de la velocidad La velocidad de un cuerpo que sigue una trayectoria parabólica se puede obtener integrando la siguiente ecuación:

Tabla de error en 30° Ecuación de la Posición Partiendo de la ecuación que establece la velocidad del móvil con la relación al tiempo y de la definición de velocidad, la posición puede ser encontrada integrando de la siguiente ecuación diferencial:

Tabla de error en 60°

La integración es muy sencilla por tratarse de una ecuación diferencial de primer orden y el resultado final es: Conclusiones

III. En el movimiento de proyectiles se presenta un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical. IV. V. Si no consideramos la resistencia del aire, observamos según el experimento que la componente horizontal de la velocidad permanece más o menos constante, mientras que el componente vertical está sujeta a una aceleración constante hacia abajo. VI. VII. Para que un movimiento parabólico se pueda realizar exitosamente, se debe de mantener un ambiente estable para lograr los resultados que realmente se están buscando, por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se usan en

el laboratorio que se están utilizando entran a jugar un papel muy decisivo en los resultados. VIII.  EFERENCIAS IX. R [1] Introducción a la Física. Movimiento Parabólico. Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_parab%C3%B3lico...