1Laboratorio 4: Movimiento ParablicoUniversidad de San Carlos, Facultad de Ingeniera, Departamento de Fsica, Laboratorio de Fsica Bsica

201503811, Heidy Lisseth Mendoza Cardona

ResumenEl movimiento rectilneo uniformemente variado,cuando la aceleracin y la velocidad inicial son colineales, enton-ces la trayectoria es rectilnea. En sta prctica se tomaron deuna esfera datos posicin-tiempo y luego se realiz la grfica. Conlos datos organizados se realiz un anlisis grfico de velocidad-tiempo y luego se obtuvieron las respectivas ecuaciones. Elmovimiento de tiro parablico es el movimiento realizo por unobjeto cuya trayectoria describe una parabla. Se realiz unaserie de diez tiros y se dej caer la esfera desde el inicio de sumovimiento hasta el piso, se tom en cuenta la altura de la mesay se calcul la distancia en el eje X en el que la esfera descenda

I. OBJETIVOS

I-A. General

Analizar el movimiento en dos dimensiones.

I-B. Especficos

* Obtener un conocimiento concreto de lo que es el movi-miento parablico

* Analizar y comprender grficamente la cinemtica delmovimiento por medio de datos obtenidos.

* Evidenciar que la distancia horizontal de un objeto esclaramente afectado por el movimiento parablico.

II. MARCO TERICO

LA cinemtica es una rama de la mecnica que estudiael movimiento de los cuerpos sin importar la causa quelo produce. Considerando un sistema de referencia cartesianoy un cronometro un observador situado en el origen de susistema de referencia define ciertas cantidades cinemticasbsicas de inters como son: la posicin, el desplazamiento,la velocidad media, la velocidad instantnea, la aceleracinmedia y la aceleracin instantnea, con ellas por el momentonos es suficiente para estudiar el movimiento de los cuerposbaja la accin de la fuerzas. Considerando el caso especial, deun movimiento en un lnea recta o en una dimensin, en quela aceleracin instantnea es una constante, o sea la medida dela razn del cambio de la velocidad en el tiempo es uniforme,se dice que el movimiento es uniformemente variado, y dadaslas condiciones iniciales para s la velocidad inicial es y suposicin es . La posicin y velocidad en un tiempo t, son:

Entonces si se realiza un anlisis grafico; el grafico posicin-tiempo debera de comportarse como una ecuacin de segundoorden en el tiempo que grficamente significa una parbolamientras que un grfico velocidad-tiempo predice relacinlineal entre ambas variables o sea una recta, de lo anteriorpodemos concluir que el movimiento es uniforme variado.Cuando la esfera llega al borde de la mesa, la esfera expe-rimenta una cada libre en un movimiento en dos dimensiones(x, y) (depreciando la accin del aire y solo considerando laatraccin de la tierra), no experimenta aceleracin la accindel aire y solo considerando el movimiento es uniforme, suvelocidad es constante:

En el eje de las y la esfera experimenta una aceleracinconstante g hacia abajo siendo su posicin:

Considerando el ngulo de inclinacin del plano muy pe-queo se puede despreciar la velocidad inicial en la direcciny y solo considerar la velocidad inicial en la direccin deleje x de donde:

Superponiendo ambos movimientos (o combinando ambosmovimientos), se hace esto, despejado t de la ec.3 e intro-ducindola en la ec.5:

2La ecuacin anterior nos informa que la trayectoria quesigue la esfera a medida que cae tiene una trayectoria de tipoparablica. Ahora si se conoce la altura del borde de la mesaal piso, y bajo un anlisis grafico conocer, la velocidad desalida se puede predecir a qu distancia horizontal cayo laesfera del borde de la mesa al chocar en el piso..

III. DISEO EXPERIMENTAL

Se representa un movimiento parablico en un sistemamecnico que debe forma una fuerza o impacto resultantetotal a cero. Encontrando la distancia en que la esfera caehacia el piso.

III-A. Materiales

* Una esfera* Regla mtrica de 1 metro* Un cronometro* Una cinta de papel de 2 metros de largo y un pedazo de

cinta adhesiva* Un trozo de papel manila y un papel pasante* Un cuadro de duroport* Dos trocitos de madera y una plomada

III-B. Magnitudes fsicas a medir

* La posicin "x"de la esfera, respecto a un punto dereferencia arbitrariamente escogido.

* El tiempo "t"que tarda la esfera en llegarr a la posicin"x"

* La altura "h"del piso al borde de la mesa y el recorridohorizontal.

* La distancia "L"que cae en el piso desde el borde de lamesa

III-C. Procedimiento

* Se levant la mesa de trabajo con un par de trozos demadera formando as un plano inclinado.

* Se seleccion un sistema de referencia, para medirla posicin "x", en una cinta de papel, que servircomo riel. Con la regla mtrica,se sealaron distintasposiciones separadas.

* Se solt la esfera desde la posicin xo= 0cm y semidieron 10 veces el tiempo que le tom alcanzar cadaposicin xi.

* Se tabul y realiz un promedio de los datos experimen-tales en una tabla.Para la incerteza del tiempo se calculla desviacin estandar de la media.

IV. RESULTADOS

Tabla 1:

Xi(m) Media t (s) S0.1 1.236 0.050.2 1.667 0.030.4 2.188 0.020.6 2.781 0.070.8 3.485 0.03

.

V. DISCUSIN DE RESULTADOS

En este apartado se deben analizar los resultados obtenidos,contrastndolos con la teora expuesta en la seccin delMarco Terico. Corresponde explicar el comportamiento delas tablas y grficas expuestas en la seccin de Resultados,tomando en cuenta el anlisis estadstico apropiado.

VI. CONCLUSIONES

Las conclusiones son interpretaciones lgicas del anlisisde resultados, que deben ser consistentes con los objetivospresentados previamente.

1. Conclusin 12. Conclusin 23. etc.

VII. FUENTES DE CONSULTA[1] Raymon, S. (Sexta edicin). Fsica para Ciencias e Ingeniera. Pg

consultada 145-152.[2] Izquierdo, C. (Cuarta edicin).Manual y cuaderno de Laboratorio de

Fsica Bsica Pgina consultada 23-35.[3] Disponible en:

http://www.fisicarecreativa.com/guias/capitulo1.pdf

ObjetivosGeneralEspecficos

Marco TericoDiseo ExperimentalMaterialesMagnitudes fsicas a medirProcedimiento

ResultadosDiscusin de ResultadosConclusionesFuentes de consulta