MOVIMIENTO
SEMIPARABÓLICO
INTRODUCCIÓN
Como futuros licenciados es
de gran importancia que las temáticas que desarrollamos en el aula de clase, es
decir la parte teórica, las logremos comprender y aplicar, por ende es esencial
el componente práctico dentro de nuestro aprendizaje, el cual desarrollamos el día
3 de octubre del presente año, en los laboratorios de física de la universidad de
los llanos, donde realizamos el laboratorio de Movimiento Semiparabólico.
OBJETIVO GENERAL
·
Determinar la velocidad de un cuerpo, cuando
este realiza un movimiento Semiparabólico.
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS
- Analizar y comprender las características del movimiento parabólico.
- Lograr representar gráficamente el movimiento de un proyectil partiendo de mediciones de distancia.
MARCO
TEÓRICO
Si se desprecia la
resistencia del aire, la trayectoria de un proyectil es una combinación de
movimiento horizontal con velocidad constante y movimiento vertical con
aceleración constante.
En condiciones ideales la velocidad
inicial con la cual es lazando el cuerpo, es la misma velocidad con la cual
llega nuevamente al suelo es decir su velocidad final, donde también se
evidencia que al llegar el cuerpo a su altura máxima en ese punto su velocidad
en el eje y se hace 0. Por lo anterior sería correcto afirmar que es un movimiento
simétrico, por ende la mitad del recorrido ya sea desde su x inicial hasta su y
max o desde su y max hasta su x max, sería un movimiento semiparabólico, por consiguiente serian las misma ecuaciones de movimiento rectilíneo uniforme y rectilíneo uniformemente acelerado.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Materiales
e instrumentos:
Rampa: Se utilizó para lanzar
siempre desde un mismo punto la esfera para que esta tuviera una velocidad en
el eje x al salir de la rampa.
Esfera: Se utilizó como cuerpo
puntual para hacer los lanzamientos desde la rampa para que dejara marcado el
movimiento en la regla.
Reglas de lm (2): Una de las reglas se utilizó para ir midiendo
la distancia en el eje x y la otra con papel blanco y papel carbón, nos ayudó
para marcar la distancia recorrida en el eje y.
Papel blanco y papel carbón:
Lo utilizamos para dejar la marca que dejaba la esfera al realizar el
movimiento.
Escuadra: La utilizamos para tener siempre
un agulo de 90 grados entre las 2 reglas.
Plomada: Nos ayudó para ubicar el
punto cero del eje x y para tener derecha la regla del eje y.
Teniendo
en cuenta que la velocidad inicial en y es igual a 0 se cancela y la ecuación
que tenemos al despejar el tiempo, la aplicamos para cada intervalo de la
partícula.
.
La ecuación de la recta es Y=mx+b
Metodología:
Instalamos la rampa y con
ayuda de la plomada ubicamos el punto cero del eje x, instalamos las reglas una
en el eje x marcada con cada 5 cm, la segunda regla le pusimos el papel blanco
y seguido el papel carbón, con ayuda de la escuadra y de la plomada fuimos
ubicando la regla perpendicular a la otra en los puntos marcados, y con la
esfera realizamos 3 lanzamientos por cada punto siempre desde un punto fijo.
Evidencias:
- Con los datos obtenidos se diligencio la siguiente tabla:
- Haga una gráfica y(x). ¿Qué tipo de curva obtuvo?
En la gráfica uno pudimos observar que el
movimiento que experimenta la partícula, es un movimiento acelerado, porque a
medida que va aumentando la distancia en X uniformemente, en el Y aumenta de
forma variable. A partir de esta gráfica 1 podemos observar que el movimiento
semiparabólico está compuesto por dos movimientos, en el eje horizontal
experimenta un movimiento rectilíneo uniforme, y en el eje vertical experimenta
un movimiento uniformemente acelerado.
- Apoyándose en la práctica anterior y teniendo en cuenta la componente de caída libre "y", calcule el tiempo para cada intervalo medido, con ello complete la parte punteada de la tabla.
.- A partir de la tabla grafique: x(t) y y(t), linealice las dos gráficas. Halle la función de cada una de ellas, es decir, de cada componente del movimiento estudiado.
- calcule: vx(t), ax(t), vy(t) y ay(t). Con ello realice un análisis de cada componente del movimiento.
ANÁLISIS
En la grafica uno pudimos observar que el movimiento
que experimenta la partícula, es un movimiento acelerado, porque a medida que
va aumentando la distancia en X uniformemente, en el Y aumenta de forma
variable. A partir de esta grafica 1 podemos observar que el movimiento
semiparabólico está compuesto por dos movimientos, en el eje horizontal
experimenta un movimiento rectilíneo uniforme, y en el eje vertical experimenta
un movimiento uniformemente acelerado.
En la grafica dos, estamos analizando el
movimiento que se experimenta en el eje horizontal, y como lo dijimos
anteriormente es un movimiento rectilíneo uniforme, pues ya que a medida que va
aumentado la distancia, va aumentando directamente proporcional el tiempo. Además
si es un movimiento rectilíneo uniforme, sabemos que la velocidad en este mismo
eje es constante y por lo tanto no hay aceleración en este eje.
En la gráfica tres, estamos analizando el movimiento
que se experimenta en el eje vertical, y como anteriormente dijimos es un
movimiento uniformemente acelerado, porque a medida que va aumentando la
velocidad uniformemente y por lo tanto la aceleración en este eje es constante.
La ecuación de la recta es Y=mx+b
Como la grafica empieza en 0
m= 0,4 donde la pendiente es la velocidad, entonces la ecuación de la grafica es:
la pendiente es:
m=y1-y0/x1-x0
m=0,4
X=V*t à x= (0,4) t
G=2y/t²
Dv/dt=2y/t²
V=ʃ2y/t²dt
V (t)=-2y/t+c
m= 0,4 donde la pendiente es la velocidad, entonces la ecuación de la grafica es:
la pendiente es:
m=y1-y0/x1-x0
m=0,4
X=V*t à x= (0,4) t
G=2y/t²
Dv/dt=2y/t²
V=ʃ2y/t²dt
V (t)=-2y/t+c
CONCLUSIONES
- El movimiento que experimenta la partícula, es un movimiento acelerado, porque a medida que va aumentando la distancia en X uniformemente, en el Y aumenta de forma variable.
- El movimiento semiparabólico está compuesto por dos movimientos, en el eje horizontal experimenta un movimiento rectilíneo uniforme con velocidad constante, y en el eje vertical experimenta un movimiento uniformemente acelerado, con una aceleración constante que sería la de la gravedad.
Referencias:
1.
Fisica
Universitaria - Sears – Zemansky, Edición No. 12
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