CINEMATICA 3. MOVIMIENTO DE PROYECTILES

MOVIMIENTO DE PROYECTILES

3.1.   CONCEPTO DE PROYECTIL:  : 

Un proyectil es cualquier objeto lanzado en el espacio por la acción de una fuerza. Aunque un balón arrojado es también un proyectil técnicamente, el termino se refiere generalmente a un arma.

Balones de fútbol o pelotas de tenis podrían considerarse proyectiles, pero el término suele estar referido a armas. Flechas, dardos o lanzas son armas lanzadas usando la fuerza mecánica aplicada por otro objeto. Otras armas utilizan la fuerza del aire comprimido para disparar. Pistolas, rifles y demás utilizan la fuerza expansiva de unos gases liberados por ciertas reacciones químicas. Por lo general los proyectiles son de metal y ese recubrimiento les permite penetrar con facilidad en su objetivo.

3.2. EJEMPLOS DE PROYECTILES:

 

3.2.  CLASIFICACION : 

A.  MOVIMIENTO PARABÓLICO - (COMPLETO):

 *  EJEMPLOS:

* OBSERVEN:  LA TRAYECTORIA  TRAZADA ES DE LA FORMA:

PARABÓLICA,  DEBIDO A LA ACCIÓN DE LA FUERZA  DE GRAVEDAD; QUE ADEMÁS ALTERA LAS ECUACIONES DEL M.R.U.A.  OBSERVEN:

* 3.3.  ECUACIONES DEL MOVIMIENTO PARABÓLICO:

Para analizar el movimiento de un proyectil, hacemos mención al PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE MOVIMIENTOS:  Propuesto por Galileo Galilei, nos indicas que "Si tenemos un movimiento compuesto, es decir, un movimiento donde se tienen dos o más movimientos simples, entonces se puede afirmar que cada movimiento simple actúa como si los otros movimientos simples no existieran, es decir, de manera independiente".

Un ejemplo de esto es el lanzamiento de proyectil, tenemos un movimiento compuesto, ya que tiene dos movimientos simples: el vertical y el horizontal.

Ejemplo: Cuando se lanza un proyectil, cada tipo de movimiento actúa como si el otro no existiera, y por ello se puede estudiar como dos movimientos separados.

LUEGO,..........

"El tiro parabólico se puede estudiar como la composición de dos movimientos":          A- Un movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.) en la dirección del eje x.          B - Un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M.R.U.A.) en la dirección del eje y. LAS ECUACIONES DE DICHO MOVIMIENTO SON LAS SIGUIENTES:

ACELERACIÓN	VELOCIDAD	ESPACIO RECORRIDO
	Vox  =  Vo. cos A° Voy =   Vo .sen A° Vy =  - g.t +  Vo.SenA°
		X = Vo.COSA°. Tv

Ecuación de la trayectoria  y= -1/2.g.t2+Vo.senA.t
Altura máxima  Ym = Vo2.sen2A/ 2. g
Alcance máximo X = Vo2.sen2.A/ g

Para estudiar el movimiento parabólico, vamos a utilizar la siguiente aplicación. En ella podrás encontrar:      .- La trayectoria que sigue el cuerpo.      .- Alcance máximo.      .- Altura máxima.      .- Para un tiempo determinado, los valores de: posición y velocidad.

 Estos conceptos básicos del movimiento parabólico se sintetizan en las siguientes ecuaciones, es por lo general que se preguntan en los problemas de aplicación:

* 3.4. VÍDEO EXPLICATIVO:

                                            B.  MOVIMIENTO SEMIPARABÓLICO:  

Es una simplificación del movimiento parabólico, y ocurre cuando el proyectil se lanza a determinada altura y con una velocidad inicial totalmente horizontal.  Veamos un ejemplo:

LAS ECUACIONES  CAMBIAN AL REEMPLAZAR  EL ANGULO INICIAL POR 0°  . LAS ECUACIONES E SIMPLIFICAN ASÍ:

3.5. TALLER DE APLICACIÓN: INDIVIDUAL

INSTITUCIÓN EDUCATIVA ATANASIO GIRARDOT

TALLER DE FÍSICA N°5 – MOVIMIENTO DE PROYECTILES

NOMBRE:  ________________________________      GRADO ________________     FECHA ______________

SOLUCIONE LAS SIGUIENTES SITUACIONES REALIZANDO UN GRÁFICO PARA CADA UNA DE ELLAS:

1. Una pelota sale rodando del borde de una mesa de 0.65 m  de altura.  Si cae al suelo a un punto situado a 0.45 m del pie de la mesa, ¿ que velocidad llevaba la pelota al salir de la mesa?
2. Un avión que vuela horizontalmente a una altura de 9.800 m con una velocidad de 400 km/h, sufre una avería  al perder un motor que cae al suelo.  Que tiempo tarada el motor en caer y  a que distancia desde el punto donde se desprendió?
3. un pasajero que va en un tren que se mueve a velocidad constante, lanza una pelota.

a)    Describir la trayectoria de la pelota vista por el pasajero.

b)    Describe la trayectoria de la pelota vista por un observador  fuera del tren.

c)    ¿Cómo cambiarían estas trayectorias si el tren se moviera con aceleración  constante?

4. Un niño al borde de una acantilado, lanza una piedra horizontalmente  con una rapidez  de 12 m/seg aproximadamente.  El acantilado  esta a 150 m de altura respecto a la playa.

a)    ¿Cuanto tarada la piedra en caer al suelo?

b)    ¿Cuál es ala rapidez  con la piedra golpea la playa?

5. Se dispara un proyectil de tal manera que su alcance horizontal sea el doble de su altura máxima.  ¿cual  es el ángulo de lanzamiento?
6. Un atleta de salto largo deja el piso  a un Angulo de 25° respecto a la horizontal y a una velocidad de 12 m/seg.

a)    ¿Cuál es su alcance horizontal?

b)    ¿Qué altura máxima alcanzara?

c)    ¿Qué tiempo dora en el aire?

7. Un deportista de lanzamiento de jabalina, lanza  2.25 por  encima del suelo y con un ángulo de 60° con la horizontal.  La jabalina choca en la tierra a una distancia de 65,65 m.

a)    ¿Cuáles son las componentes de las velocidades  cuando choca el suelo?

b)    ¿Cuál seria el alcance  de la jabalina  si se lanza con la misma rapidez, pero con un ángulo de 45°?

                                                               DESARROLLO

3.6. LABORATORIO DE MOVIMIENTO SEMIPARABÓLICO: 

INSTITUCIÓN EDUCATIVA ATANASIO GIRARDOT

LABORATORIO DE FISICA N°4

MOVIMIENTO SEMIPARABÓLICO

1. OBJETIVO: Estudiar el movimiento de los proyectiles y calcular el valor de la gravedad.

2. MATERIALES:

Ø  Rampa de movimiento parabólico.

Ø  Proyectil.  (balín).

Ø   metro.

Ø  Prensa para madera.

Ø  Plomada.

Ø  Pantalla.

Ø  Papel carbón y una tira de papel bond.

Ø  Lápiz de color.

Ø  Cronometro.

3. MONTAJE:

4.  PROCEDIMIENTO: Realizar el montaje correspondiente.

Ø  Realice varios lanzamientos y determine el lugar de máximo alcance.

Ø  Utilizando una plomada determine el punto cero de referencia en el piso.

Ø  Mida y trace la longitud del alcance máximo y divídalo en 10 partes, sobre el piso del salón de clase.

Ø  Ubique la pantalla con el papel carbón y el papel bond, frente a la trayectoria del balín desde el punto inicial, hasta el final.  Cerciórese que no hallan más de una sola marca.

Ø  Construya una tabal de datos X, Y, donde X corresponda a la distancia trazada en el piso y Y la distancia registrada en el papel bond de la pantalla.

5. DESARROLLO.

5.1.Construya una grafica de Y vrs X en papel milimetrado.

5.2.¿Qué clase de línea se obtiene?

5.3.¿A qué se debe esta forma especial?

5.4.Construya una tabla de  Y vrs X².  Construya la grafica correspondiente.

5.5.halle la pendiente de la grafica anterior y calcule el valor de g, utilizando la expresión  m = . ¿ Como son estos valores?. ( v_{o =} x / t  en la rampa)

5.6. Calcule  el porcentaje de error comparado con el valor aproximado de 9.8 m/seg². (Utilice la fórmula del %E ).