UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll Integrantes: Andrés Martínez, Lia Tello Curso: 2do Ambiental y Biotecnología Fecha: 26/07/2017 Proyecto final de Física II CATAPULTA Introducción En el presente informe se pretende explicar y detallar el trabajo realizado a partir de la creación de una catapulta, en este caso una catapulta de torsión. La aplicación de la energía elástica y sus funciones. Una catapulta de torsión es un dispositivo que utiliza la energía almacenada en la cuerda trenzada para lanzar un proyectil. Objetivo General: - Describir el proceso de una catapulta e identificar su energía. Objetivos fundamentales: - Explicar el proceso de creación de una catapulta. Describir el modelo de energía que toma. Analizar las dimensiones y capacidades de la catapulta creada. Marco Teórico Una catapulta es un instrumento militar utilizado en la antigüedad para el lanzamiento a distancia de grandes objetos a modo de proyectiles. Fue inventada probablemente por los griegos y posteriormente mejorada por cartagineses y romanos, siendo muy empleada en la edad media. Catapulta Esta catapulta se basa en el almacenamiento de la energía, al ser "torcida" una madeja de tendones de animales, crin de caballo o incluso cabello de mujer (en situaciones extremas). Que al ser accionada, la energía acumulada por el proceso de torsión, liberaba una cantidad de energía suficiente para lanzar proyectiles de tamaño considerable a distancias mayores que la catapulta de tensión. 1 UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll Historia La catapulta fue creada principalmente para derribar murallas enemigas y tomar por asalto los castillos. Se dice que los primeros en usarla con este fin fueron los griegos, aunque es discutible. Las catapultas son armas de asedio que fueron utilizadas en las guerras y conflictos de la Edad Media. Las primeras catapultas se empleaban a distancias larguísimas, lo que hacía muy difícil su construcción y posterior uso. Esto obligó a los creadores e ingenieros a trabajar en su forma, peso, tamaño, diseño y movilidad, pues eran armas necesarias en los grandes combates. De esta forma se logró obtener una catapulta más liviana, más fácil de manejar y trasladar, haciéndose partícipes de las batallas. Modelo Matemático 2 Ejercicios resueltos “Tiro Parabólico” Una catapulta dispara proyectiles con una velocidad de 30 [m/s] y ángulo 40⁰ sobre la horizontal contra una muralla. Esta tiene 12 [m] de altura y está situada a 50 [m]. 1) ¿Pasarán los proyectiles por encima de la muralla? 2) ¿A qué distancia de la base de la muralla caerán? • En el apartado 1) nos preguntan si el proyectil pasa por encima de la muralla o choca contra ella. DATOS 2 UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll • • Para ello, lo que tenemos que saber es a qué altura (y) está el proyectil a los 50 [m] de distancia del punto de lanzamiento. Es decir, cuál es el valor de y cuando x = 12 [m] Como sabemos que x= 50[m], vamos a la ecuación de x para calcular el tiempo que tarda el proyectil en llegar a la muralla. DESARROLLO x=xo+voxt 50m = 0m+ 30cos40m/s·t 50𝑚 t= 30cos40m/s t= 2,2[s] • Por tanto, tarda 2.2 [s] en llegar a la muralla. Para calcular a qué altura está, vamos a la ecuación de “y” y calculamos su valor con ese t. y=yo + voyt +1/2gt2 y= 0m + 30sen40m/s ·2.2s+ ½ (-9.8m/s2)(2.2s) 2 y=19 [m] RESPUESTA • Como el proyectil va a 19 [m] de altura y la muralla mide 12 [m], no chocará sino que sobrepasará la muralla. Materiales 1. Un Martillo 2. Una huincha de medir 3. Una plancha de madera de 30 x 30 3 UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll 4. Una lija 5. Un Palo de maqueta redondo de 8 cm 6. Una tapa 4 UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll Metodología Paso 1: Se toman 4 palos de madera de 30 cm cada uno, de la cuales se dejan se pegan en sus esquinas formando un cuadrado y esa será su base Paso 2: Se unen los dos palos de 8 cm cada uno con los que ya formamos la base y se los pega en cualquiera de sus lados. Paso 3: El palo fino se pone en la mitad como una especie de equilibran te para que ruede el mismo. Paso 4: Ahora se toma dos pinzas y se las coloca en los palos pequeños y se coloca en palo equilibran te. 5 UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK FISICA ll Paso 5: Se coloca un palo en la mitad ya que este será el motor de la catapulta. Paso 6: Se toma un elástico y se coloca a un extremo de nuestro palo de de la mitad este mismo dará la fuerza para que salga los objetos. Conclusión • • • Por medio de este experimento se pudo demostrar y entender prácticamente que una catapulta también cumple con los principios físicos relacionados con el movimiento y la fuerza. El funcionamiento de una catapulta puede ser entendido desde una mirada analítica si consideramos el movimiento parabólico que realiza la pelota en el lanzamiento. Se pudo observar que la energía con las cual sale es la energía elástica por que se mantiene en fuerza y después sale con esa misma fuerza los objetos. Finalmente pudimos cumplir con el objetivo propuesto al inicio de este experimento que era construir una catapulta. Bibliografía y Link grafía • • http://es.scribd.com/doc/3109352/LABORATORIO-FISICA-I-lanzamiento-de-un-proyectil http://es.slideshare.net/mariavarey/tiro-parablico-ejercicios-para-entregar-solucin 6
