TIRO Parabólico

TIRO PARABÓLICO

Informe de Laboratorio

J. Londoño, B. Ortiz, N. Ramírez, J. Guzman, J. Huertas, J. Sánchez, A. Ramírez, J. Forero, S. Rodríguez

Universidad Cooperativa de Colombia Facultad de Ingeniería Medellín 2012-04-24

ABSTRACT:Este trabajo surge de la necesidad de experimentar, recordar, aprender y poner a prueba todo lo relacionado con El Movimiento Parabólico, ya que la física es una ciencia natural que se encarga del estudio de muchos fenómenos y fuerzas que actúan en determinado cuerpo existente en el espacio, es así como a través de este movimiento podemos analizary conocer cuál es: El Tiempo, La Velocidad, La Altura y ElEspacio recorrido por un cuerpo.Por eso decimos que se denomina tiro parabólico, en general, a aquellos movimientos que suceden de forma bidimensional sobre la superficie de la tierra.

PALABRAS CLAVES: -

Tiro parabólico Tiempo de recorrido Longitud Velocidad Parábola Espacio Movimiento

Objetivo General Analizar cómo funciona el tiro parabólico y estudiar la trayectoria descrita por el proyectil.

Objetivos Específicos Conocer el comportamiento del tiempo, la velocidad y el recorrido máximo de un cuerpo que tiene una trayectoria curva. Estudiar los conceptos de conservación del movimiento lineal, cinemática del movimiento parabólico. Describir las características del movimiento parabólico que realiza el cuerpo esférico al ser disparado. Verificar las diferentes ecuaciones y probarlas.

Marco Teórico 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 dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical. Para hallar todo lo que nos requería este laboratorio fue necesario utilizar los conocimientos adquiridos en clase, además dela aplicación de sus formulas.

Montaje Experimental

Para este laboratorio, y para lograr un óptimo resultado, se nos fueron suministrados por parte del profesor los siguientes materiales:

       

Tubo de plástico para introducir la esfera Esfera Cinta métrica Cañón Hoja de carbón Hoja de bond Lanzador de la esfera Cronometro

Procedimiento:

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

8.

Se coloca un cañón ya armado sobre el suelo, se ejerce presión sobre el por un compañero para que se mantenga fijo y se marca alrededor de la base para sea el punto de referencia. Estudiamos el funcionamiento del cañón, y lo ubicamos en un punto determinado. Inmediatamente fijamos el lanzador en el ángulo deseado, el único requisito era que los ángulos, debían ser: 3 menores que 45º, uno de 45º y uno mayor que este. Realizamos algunos lanzamientos de práctica para calcular la posible distancia que recorrería la esfera, posteriormente ubicamos las hojas de bond y las pegamos con cinta para que no se moviera; encima de este la hoja de carbón para marcar el punto de caída. De allí procedimos a ubicar la persona encargada de tomar los tiempos de cada lanzamiento, el que los realizaría y la que tomaría los datos. Procedimos a realizar 3 lanzamientos por cada ángulo. Medimos con una cinta métrica la distancia alcanzada por la esfera desde la base del cañón hasta el punto donde deja impresa la huella.

Luego de haber obtenido todos los datos, podemos hallar la velocidad inicial y el alcance máximo de la esfera; con ayuda de las formulas del movimiento parabólico.

Resultados

En la siguiente tabla exponemos los resultados obtenidos por nuestro grupo de trabajo, en el cual, después de tres lanzamientos por cada ángulo, promediamos y obtuvimos un valor estándar para cada concepto requerido; para hallar la velocidad de la esfera fue necesario utilizar algunas formulas del tiro parabólico.

ANGULO

TIEMPO

ESPACIO

VELOCIDAD

20°

0.65 s

3.36 m

9.84 m/s

30°

0.90 s

4.14 m

9.01 m/s

40°

1.05 s

4.45 m

8.29 m/s

45°

1.08 s

4.45 m

7.89 m/s

60°

1.07 s

3.80 m

6.82 m/s

Análisis de Resultados

Con los anteriores resultados podemos concluir que a medida que al ángulo aumenta, el tiempo de recorrido por parte de las esferas es cada vez mayor, pero la distancia máxima de recorrido, varía dependiendo el ángulo. Por otra parte y analizando la velocidad de cada recorrido, encontramos que a menor ángulo, mayor es su velocidad. Dependiendo del ángulo y por simple inspección la altura máxima y la distancia en x varían; ya que si el ángulo es mayor su altura aumenta, pero su distancia se reduce y por ende el tiempo aumenta.

Fuentes De Error Individuales

En este laboratorio realizado, era de suma importancia el porcentaje de error que obtuviéramos, ya que en la práctica del tiro parabólico, podían influenciar diferentes fenómenos que varían los resultados, debido a circunstancias que no pueden ser controladas; no obstante el objetivo era obtener un porcentaje de error ±5%, con la siguiente ecuación: % E=

× 100%→ ±5%

Angulo de 60°

Angulo de 40°

Distancia 3.80 m

Distancia 4.45 m

V2=

V2=

Tt=

= 1.11

Tt=

= 1.08

Te=1.07

Te=1.05

Porcentaje de error:

Porcentaje de error:

% E=

× 100% → ±5%

% E=

× 100% → ±5%

Angulo de 45°

Angulo de 30°

Distancia 4.45 m

Distancia 4.14 m

V2=

V2=

Tt=

= 1.12

Tt=

= 0.91

Te=1.08

Te=0.90

Porcentaje de error:

Porcentaje de error:

% E=

× 100% → ±5%

% E=

× 100% → ±5%

Angulo de 20° Distancia 3.36 m V2= Tt=

= 0.6

Te=0.65 Porcentaje de error: % E=

× 100% → ±5%

Análisis de Error Grupal

ANGULO

TIEMPO EXPERIMENTAL

TIEMPO TOTAL

20

0.65 s

0.68 s

30

0.90 s

0.91 s

40

1.05 s

1.08 s

45

1.08 s

1.12 s

60

1.07 s

1.11

PROMEDIO

0.95

0.98

% E=

× 100% → ±5%

Según los resultados obtenidos en las fuentes de error individuales y grupales, concluimos que los datos obtenidos en el laboratorio se encuentran el la margen de error aceptable (±5%).

Conclusiones

  

Cuando lanzamos un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo con la horizontal, éste describe una trayectoria parabólica. Podemos concluir que el Tiro Parabólico es la composición de 2 movimientos, es decir que es un movimiento cuya trayectoria se caracteriza porque su dirección no es vertical y su velocidad inicial es diferente de cero (0). Como conclusión, observamos que el tiempo, la velocidad y la distancia máxima alcanzada por un cuerpo que se le ejerce un movimiento parabólico, varia dependiendo del ángulo que se le esté dando.

Referencia: -

O. Arbeláez. Laboratorio de Física Mecánica. Editorial Universidad Cooperativa de Colombia. Bogotá, 2006, pp. 101 – 103. http://http://www2.udec.cl