lOMoARcPSD|13777507 Informe laboratorio 5 - teoria Informe de física del laboratorio II (Universitas Lakidende Unahaa) Studocu is not sponsored or endorsed by any college or university Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 Alcance Horizontal versus Angulo en un Movimiento de proyectiles I. OBJETIVO(S): 1.1. Mostrar cómo el alcance horizontal de una bola depende del ángulo al cual es lanzado. 1.2 Determinar el ángulo que da el mayor alcance para dos casos: para un lanzamiento a nivel del piso y para el lanzamiento desde una mesa. EQUIPO NECESARIO: II. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. Un lanzador de proyectiles Una bola de plástico Una regla granulada en milímetros Una caja para hacer la elevación; la misma que la del lanzador de proyectiles 2.5. Una plomada Papel blanco; papel carbón milimetrado III. MARCO TEÓRICO Y CONCEPTUAL El alcance horizontal es la distancia horizontal, R, entre la boca del lanzador de proyectiles y el lugar donde la bola golpea el piso, esta dada por la expresión X = R = (v o cosθ) t (1) Donde: v o es la velocidad inicial con la bola abandonada la boca del lanzador, es el ángulo de inclinación sobre la horizontal y t, es el tiempo de vuelo. Ver la figura 1. Fi g.1. Lan zami en t o de l a su perfi ci e Para el caso en el cual la bola golpea en un lugar que esta al mismo nivel que el punto medio de la boca del lanzador de proyectiles, el tiempo de vuelo de la bola será dos veces el tiempo que el toma a la bola en llegar a alcanzar el punto mas alto de su trayectoria. En el punto más alto, la velocidad vertical es cero, esto es V y = 0 = V o senθ _ gt O A Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 t O A = v o senθ/g Por lo tanto, el tempo que la bola demora en llegar hasta el punto B tiempo llamado de vuelo esta dado por t = 2t O A =2v 0 senθ/g Por otro lado, para el caso en el cual la bola es lanzada con un ángulo de inclinación desde una mesa hacia el piso, como se muestra en la fig.2, el tiempo de vuelo es encontrado, utilizando la ecuación para el movimiento vertical y = y 0 + (v 0 senθ) t –0.5gt 2 Donde: yo, es la altura inicial de la bola e, cuando esta golpea el piso Fig.2. Lanzamiento IV. y, es posición vertical desde la mesa METODOLOGÍA 4.1. Para lanzamiento a nivel de superficie a. Instale el lanzador de proyectiles en el borde de la mesa sujetándolo fuertemente mediante la prensa, tal como se muestra en la Fig.3, con la boca del lanzador de proyectiles mirando hacia la mesa Fi g. 3. Di sposi ci ón del equi po para l an zam i en t os al ni vel de su perfi ci e . b. Ajuste el ángulo de lanzador de proyectiles a 10º. c. Poner la bola plástica dentro del lanzador de proyectiles con el gancho y la posición de “rango medio”. Nota.- En general, este experimento no trabajará bien en el “rango corto” puesto que la velocidad media es más variable con el cambio en el ángulo. Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 d. Dispare un lanzamiento para localizar donde la bola Golpea. Luego coloque una caja de tal forma que la bola golpee al mismo nivel que el punto medio de la boca del lanzador de proyectiles. Vea la fin, 3. e. Dispare un lanzamiento para localizar donde la bola Golpea la caja. En esta posición coloque una hoja de papel blanco sobre la caja. Luego coloque una pieza de papel carbón (papel carbón sobre papel blanco) .Cuando la bola golpee la caja, esta dejará una marca en el papel blanco. f. Dispare cerca de cinco lanzamientos. g. Use una wincha para medir la distancia horizontal desde el punto medio de la boca del lanzador hasta el borde del papel. Si Ud. no dispone de la wincha, use la plomada para encontrar el punto en la mesa que esta directamente debajo del centro de la boca del tubo. Mida la distancia a lo largo de la mesa desde el punto donde cayó la plomada hasta el borde de la hoja del papel, registre su valor obtenido en la tabla I. h. Mida la distancia horizontal desde el borde del papel a cada una de las marcas y registre sus distancias en la tabla I. i. Incremente el ángulo por 10º y repita todos los pasos. j. Repita el procedimiento para ángulos superiores incluyendo el de 80º. 4.2. Lanzamiento desde el borde de la mesa. a. Disponga el lanzador de proyectiles tal como se muestra en la Fig.4. b. Repita todo el procedimiento tal como la primera parte de su experimento y registre sus datos en la tabla II. Tabl a II. Dat os y cál cu l os para l an zam i en t os desde la m esa . Angulo 10º 20º 30º 1 7.2 5.7 9.7 2 9.3 6.5 11.6 3 9.5 16.4 13.2 4 8.5 16.2 15.8 5 7.9 21.1 14.2 Promedio 8.48 13.18 12.9 Distancia 260 288 314 al borde del papel Distancia 268.48 301.18 326.9 Total(m) 40º 4.4 7.5 7 8.3 11.4 7.75 336.4 50º 15.8 22.2 20.4 22.7 24.3 21.08 303.3 60º 15.6 23 22.9 23.9 23.7 21.82 274.2 70º 11.7 13.8 13.5 15.6 13.3 13.58 225 80º 12.8 15.5 15.4 13.8 13.8 14.26 142.8 344.15 324.38 296.02 238.58 157.06 Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 V. ANÁLISIS DE DATOS 5.1. Encuentre el promedio de las cinco distancias en cada caso y registre sus valores en la tabla I y II. 5.2. Sume la distancia promedio a la distancia horizontal desde el lanzador de proyectiles hasta el borde del papel para encontrar la distancia total (alcance) en cada caso. Registre sus valores en las tablas I y II. Tabl a II. Dat os y cál cu l os para l an zam i en t os desde la m esa . Angulo 1 2 3 4 5 Prom. Dist. al borde del papel 10˚ 7.2 9.3 9.5 8.5 7.9 8.48 260 20˚ 5.7 6.5 16.4 16.2 21.1 13.18 288 30˚ 9.7 11.6 13.2 15.8 14.2 12.9 314 40˚ 4.4 7.5 7 8.3 11.4 7.75 336.4 50˚ 15.8 22.2 20.4 22.7 24.3 21.08 303.3 60˚ 15.6 23 22.9 23.9 23.7 21.82 274.2 70˚ 11.7 13.8 13.5 15.6 13.3 13.58 225 80˚ 12.8 15.5 15.4 13.8 13.8 14.26 142.8 Distancia 268.48 301.18 326.9 344.15 324.38 296.02 238.58 157.06 total (m) VI. CUESTIONARIO 6.1. De las gráficas obtenidas, ¿qué ángulo da el alcance máximo en cada caso? Rpta. Para el caso del lanzamiento desde la mesa el máximo alcance horizontal nos da el ángulo de 40˚ 6.4 ¿Cuáles son sus principales fuentes de error? Rpta. Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 Las principales fuentes de error son la mala lectura que nosotros hacemos, la mala calibración de los instrumentos y, debido a las condiciones de trabajo no adecuadas. 6.5. ¿El ángulo de máximo alcance disminuye con la altura de la mesa? Rpta. No disminuye sino sigue constante, como se puede observar en la tabla II el ángulo de máximo alcance es (40˚). 6.6. ¿La máxima distancia aumenta con la altura de la mesa? Rpta. Se observa claramente que la distancia horizontal aumenta conforme la altura aumenta . VII. CONCLUSIONES. VII.1. El ángulo del máximo alcance horizontal sigue constante por más que se vaya aumentando la altura. VII.2. la distancia horizontal aumenta conforme se va aumentando la altura. VIII. RECOMENDACIONES 8.1. Tenga cuidado que no haya alumnos interponiéndose en la trayectoria del móvil. 8.2. Tenga cuidado en hace correctamente sus mediciones. 8.3. Limpie la bolilla si cayó al suelo para evitar malograr el lanzador de proyectiles. IX. BIBLIOGRAFÍA 9.1. SERWAY,R. “FÍSICA” Vol.I.Edit.MC Graw-Hill.Mexico 1993 Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected]) lOMoARcPSD|13777507 9.2. TIPLER,P. “FÍSICA” Vol.I.Edit.Reverte. España 1993 9.3. GOLDEMBERG,J. “Física General y Experimental”Vol I Edit. Interamericana S.A. México 1972 9.4.MEINERS,H.,EPPENSTEIN,W.MOORE,K. “Experimentos de física” Edit. Limusa. México 1970 Downloaded by Luis Antonio Perez Palomino ([email protected])