Laboratorio Nº 6 - Movimiento Compuesto PDF

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ACULTAD DE INGENIERIA YARQUITECTURACarrera Profesional de Ingeniería CivilPractica de Laboratorio Nº 6 (MOVIMIENTO COMPUESTO)ASIGNATURA: Física IDOCENTE: Jalixto Ttito VictorALUMNOS: Osorio Valer Evelin Fernanda RipaAlarcón Diego AugustoPiero Alejandro Tupayachi GarciaCUSCO - PERÚmarzo de 2021DEPART...

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ACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA Carrera Profesional de Ingeniería Civil

Practica de Laboratorio Nº 6 (MOVIMIENTO COMPUESTO)

ASIGNATURA:

Física I

DOCENTE:

Jalixto Ttito Victor

ALUMNOS:

Osorio Valer Evelin Fernanda Ripa Alarcón Diego Augusto Piero Alejandro Tupayachi Garcia

CUSCO - PERÚ marzo de 2021

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO DEPARTAMENTO DE MATEMATICA, FISICA, QUIMICA Y ESTADISTICA LABORATORIO DE FISICA I

PRACTICA DE LABORATORIO N° 06 MOVIMIENTO COMPUESTO Ideas previas. El lanzamiento de proyectiles es la mejor motivación para el estudio del tema. A diario nos encontramos con situaciones que nos hacen referencia al movimiento compuesto y este será nuestro objetivo. Entre Los movimientos compuestos destacan los parabólicos por su relevancia práctica: tiros, balística, etc. En esta práctica vamos a lanzar una bola por lanzador de proyectiles en posición plana e inclinado, y calcularemos su trayectoria y los parámetros del movimiento INTRODUCCIÓN En este laboratorio con el docente Isidro Isaac Yucra Ccama especializado en FISICA LABORATORIO. Yo, Handerson Thomas Challaico Vargas estudiante de la Universidad Andina del Cusco, Escuela Profesional de Arquitectura, mediante este informe describo la experiencia adquirida en el laboratorio al poner en práctica lo estudiado teóricamente en clases y mostramos de una forma clara y resumida los métodos utilizados en nuestro experimento. Primeramente, El movimiento parabólico consiste en lanzar un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo α con la horizontal. También plasmo de una forma explícita el desarrollo de los conceptos como son velocidad, distancia y gravedad que influenciaron en este presente trabajo. Dicho informe es una representación sencilla de ciertos fenómenos analizados por mi persona. Un tipo frecuente de movimiento sobre una trayectoria curva es el que realiza un proyectil; o la expresión proyectil se aplica a una pelota, una bomba que se arroja de un avión o a una bala de rifle, donde la línea descrita por el proyectil se denomina trayectoria. La trayectoria queda afectada en gran medida por la resistencia del aire, lo cual hace que el estudio completo del movimiento sea muy complicado. Sin embargo, mi persona y los demás estudiantes despreciaremos los efectos de la resistencia del aire dado que trabajaremos con pequeñas velocidades y supondremos que el movimiento tiene lugar en el vacío. La única fuerza que actúa sobre el proyectil es su peso, por lo que podemos usar la segunda ley de Newton para deducir las ecuaciones cinemáticas de posición y velocidad. I. Competencias.  Logra verificar que la velocidad horizontal V X y la vertical V Y , en un movimiento compuesto son independientes. (principio de independencia del movimientos).  Describe los movimientos que adquiere un cuerpo cuando se lanza horizontalmente desde una altura h y formando un ángulo @ con la horizontal.  Identifica las ecuaciones del lanzamiento horizontal desde una altura h y las del tiro parabólico aplicándolas en la solución de problemas de la vida cotidiana. II.

MARCO TEORICO. Un proyectil lanzado horizontalmente sobre una altura determinada describe una trayectoria parabólica en dos dimensiones. El cuerpo queda sometido simultáneamente a la acción de dos movimientos uno horizontal que es un movimiento rectilíneo uniforme y otra vertical que es un movimiento rectilíneo uniformemente variado. Una vez aceptado que este movimiento es una superposición de dos

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desplazamientos que ocurren simultáneamente, continuamos con la descripción cuantitativa del movimiento en dos dimensiones. Para comenzar debemos especificar el sistema de referencia con respecto al cual referiremos los vectores posición, velocidad y aceleración usados en la cinemática de dos dimensiones.

Disparo de proyectiles. Consideremos un cañón que dispara un proyectil desde el suelo (y0=0) con cierto ángulo θ menor de 90º con la horizontal. Las ecuaciones del movimiento, resultado de la composición de un movimiento uniforme a lo largo del eje X, y de un movimiento uniformemente acelerado a lo largo del eje Y, son las siguientes:

Las ecuaciones para métricas de la trayectoria son: x=v0·cosθ·t y=v0·senθ·t-gt2/2 Eliminado el tiempo t, obtenemos la ecuación de la trayectoria (ec

uación de una parábola)

Alcance. El alcance horizontal de cada uno de los proyectiles se obtiene para y=0.

Su valor máximo se obtiene para un ángulo θ =45º, teniendo el mismo valor para θ =45+a, que para θ =45-a. III.

Experimento

Ingrese al link para desarrollar el experimento

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https://phet.colorado.edu/en/simulation/projectile-motion Datos experimentales Lanzamiento Horizontal 0° Altura

Velocidad Inicial Alcance máximo Altura de vuelo/ Tiempo de vuelo Altura máxima (m/s) (m)

h1 = 1 m

10

4.52

1

0.45

h2 = 5 m

10

10.1

5

1.01

h3 = 10 m

10

14.26

10

1.43

h4 = 15 m

10

17.49

15

1.75

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Primer lanzamiento

Segundo lanzamiento

Tercer lanzamiento

Cuarto lanzamiento

Lanzamiento a 15º sobre la horizontal. Altura

Velocidad Inicial (m/s)

Alcance (m)

Altura de vuelo

Tiempo de vuelo

h1 = 1m

15

14.43

1.77

1

h2 = 5 m

15

21.45

5.77

1.48

h3 = 10 m

15

27.2

10.77

1.88

h4 = 15 m

15

31.71

15.77

2.19

Primer lanzamiento

Segundo lanzamiento

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Cuarto lanzamiento

Tercer lanzamiento

Lanzamiento a 30º sobre la horizontal. Altura

Velocidad Inicial (m/s)

Alcance (m)

Altura de vuelo

Tiempo de vuelo

h1 = 1 m

20

36.97

6.1

2.13

h2 = 5 m

20

42.51

10.1

2.45

h3 = 10 m

20

48.04

15.1

2.77

h4 = 15 m

20

52.72

20.1

3.04

Primer lanzamiento

Tercer lanzamiento

Segundo lanzamiento

Cuarto lanzamiento

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Lanzamiento a 45° sobre la horizontal. Altura

Velocidad Inicial (m/s)

Alcance (m)

Altura de vuelo

Tiempo de vuelo

h1 = 1 m

25

64.7

16.93

3.66

h2 = 5 m

25

68.37

20.93

3.87

h3 = 10 m

25

72.5

25.93

4.1

h4 = 15 m

25

76.24

30.93

4.31

Segundo lanzamiento

Primer lanzamiento

Cuarto lanzamiento

Tercer lanzamiento Observaciones Experimentales

¿Existe alguna fuerza que se opone al movimiento? ¿Cuál(es)? La fuerza que se opone al movimiento es la fuerza que es originada por el aire (RESISTENCIA DEL AIRE). ¿Cuántas dimensiones tiene el movimiento del proyectil al salir de la rampa horizontal? El movimiento compuesto o parabólico posee de dos dimensiones: EL HORIZONTAL Y EL VERTICAL INFORME DE LABORATORIO

1. Compare los valores de tiempo de vuelo de la tabla con los resultados obtenidos según la formula PROCEDIMIENTO EN: PAG (3-4-5)

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2. ¿Depende el tiempo de vuelo del ángulo de lanzamiento? ¿Porqué? (Razone su respuesta) El ángulo es muy importante en el movimiento compuesto, ya que A MAYOR ÁNGULO POSEA UN OBJETO, MAYOR TIEMPO PERMANECERÁ EL OBJETO EN EL AIRE (el tiempo de vuelo) 3. Hallar la componente de la velocidad en el punto más alto para cada caso. PROCEDIMIENTO PÁG. (3-4-5) Utilizando la fórmula:

4. Utilizando la fórmula de alcance máximo hallar la distancia máxima para cada caso y compare los resultados con los obtenidos en las tablas: PROCEDIMIENTO PÁG. (3-4-5)

Formulas a utilizar

5. ¿Explique en este experimento que los componentes horizontal y vertical son independientes? Fundamenta tu respuesta. “El componente horizontal como vertical son independientes entre si ya que el movimiento parabólico es la unión de dos tipos de fuerzas; DE TAL MANERA PODEMOS DECIR QUE CADA UNO PUEDE FUNCIONAR DE MANERA INDEPENDIENTE”. 6. ¿Qué conclusiones previas le sugiere la comparación de los resultados experimentales con los teóricos? ¿Son iguales o diferentes?

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Se concluye que la velocidad de X es constante en el tiempo de vuelo. Cuando un cuerpo sigue un movimiento compuesto por dos movimientos simples y simultáneos, su posición en un tiempo dado es independiente de cómo actúan los movimientos simples simultánea o sucesivamente. Damos por aceptada nuestro modelo de hipótesis de trabajo parcialmente ya que obtuvimos un error experimental debido a la calidad de los instrumentos en que fue realizado nuestro experimento además de los factores ambientales que afectan el experimento ya sea directa o indirectamente. Conclusiones.

Teóricamente el proyectil debe seguir una trayectoria parabólica dada por la ecuación. Dada las variables recogidas en la práctica pudimos establecer la velocidad inicial del lanzamiento del balín y el ángulo en el cual fue lanzado. Por medio del resultado del trabajo se puede concluir que 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 están utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así, de esta forma, podremos obtener el resultado esperado. Que las condiciones del ambiente no se toman en cuenta para lograr un resultado estándar, de lo contrario se dependería de un lugar y un tiempo específico para lograr "los mismos resultados", lo cual es prácticamente casi imposible....