EXPERIMENTO 5 1. DESARROLLO La siguiente tabla contiene los datos registrados durante la práctica de laboratorio, donde se especifica, en cada valor de y, un tiempo uno (t 1), un tiempo de caída (t 2 o tc), una distancia recorrida (d), una velocidad (V ox), y un alcance máximo (Xmax). y
t1 5 10 15 20 25 30 35
0,01869 0,0172 0,0241 0,01725 0,0171 0,094575 0,0241
d
Vox = d/t 10 16 13 23 17 22 21
535,0454789 930,2325581 539,4190871 1333,333333 994,1520468 232,6196141 871,3692946
t2
Xmax = Vox*tc 0,00095 0,14995 0,1753 0,2082 0,00105 6,4635 0,2688
0,508293205 139,4883721 94,56016598 277,6 1,043859649 1503,536875 234,2240664
Tabla 10.1 Se establece el valor promedio de Xmax y el valor promedio de Vox. Esto, con el fin de poder hallar el valor de m. Promedio X max =321,5659475 Promedio V ox =776,5959161 Para hallar el valor de m, se realiza el siguiente reemplazo: m=
0.5 g V ox 2
m=
0.5(9.8) 776.59592
m=
4.9 603101.19
m≅ 0.0000081247
Conociendo el valor de m y haciendo uso de la siguiente fórmula:
y=m x
2
Se completa la tabla 10.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
Tabla 10.2
x 32,1565947 5 64,3131895 96,4697842 5 128,626379 160,782973 8 192,939568 5 225,096163 3 257,252758 289,409352 8 321,565947 5
y 0,00840129 0,03360516 0,07561161 1 0,13442064 1 0,21003225 2 0,30244644 3 0,41166321 4 0,53768256 5 0,68050449 6 0,84012900 8
m 0.00000812 47
Gráfica con base en Tabla 10.2 La curva obtenida es una curva semiparabólica creciente, lo cual significa que el alcance en “y” es proporcional a “x” cuadrado. O sea que hay mayor recorrido en el eje “y” que en el eje “x” respecto al tiempo.
2. DISCUSIÓN I.
Teniendo en cuenta la relación entre las variables “y” en función de “x”, graficadas previamente, se puede decir que el valor de la pendiente se establece o está determinada por los valores de la gravedad y la “V ox”, ¿Qué nos permite hacer tal aclaración?
El valor de la pendiente depende directamente del valor de la gravedad y V ox. Si se detalla gráficamente y si se revisa su ecuación, podemos determinar que 0.5g/V ox2 es la constante que acompaña a la variable “x”, lo cual certifica que es el valor de la pendiente. II.
El tipo de movimiento ejecutado por el objeto, se ajusta a lo encontrado experimentalmente, justifique esta afirmación.
Sí se ajusta, ya que no solo visualmente se logra percibir el movimiento semiparabólico, sino que también a través de las tablas y gráficas se logra percibir la relación del desplazamiento en “x” y “y” en forma de semiparábola. Cuando miramos en detalles las tablas y sus gráficas, podemos observar como las parejas de datos forman gráficas parabólicas cuando se relacionan las variables “x” y “y”. III.
Se puede decir que el movimiento en el eje de las “y”, se comporta como si estuviese exactamente en caída libre. Explique.
Sí, ya que, si solo se observa el movimiento en el eje “y”, el desplazamiento depende de la gravedad al igual que la caída libre, y además, se tiene también en cuenta la altura desde donde empieza el movimiento y el tiempo que tarda el objeto en tocar el suelo, al igual que la caída libre. A pesar de que existe un desplazamiento en el eje “x”, éste no afecta en absoluto el movimiento en el eje “y”.
3. CONCLUSIONES Al finalizar la práctica de laboratorio, se llegaron a las siguientes conclusiones:
La aceleración del objeto cuando se mueve en relación al eje “y” equivale a la gravedad.
En condiciones ideales, todo cuerpo caería con la misma velocidad a efectos de la fuerza de aceleración gravitacional. Sin embargo, en la experiencia se pudo evidenciar que la velocidad con la que cae un objeto en caída libre, puede variar por diversos factores: por la resistencia del aire, el área de contacto y la densidad del cuerpo.
El movimiento semiparabólico se compone de dos movimientos independientes, uno horizontal (MRU) y otro vertical (Caída Libre).
El objeto demorará en caer lo mismo que si solo hubiera sido soltado, y no lanzado con movimiento semiparabólico ya que el movimiento en el eje “y” es caída libre.
Al momento de chocar el objeto contra el piso, el objeto habrá llegado con su máxima velocidad vertical.
4. APLICACIONES DEL EXPERIMENTO El movimiento semiparabólico, en términos ideales (sin fricción), puede tener múltiples aplicaciones como: -
Movimiento de proyectiles como balones de fútbol, golf, tenis, etc. Caída del chorro de agua lanzado por una manguera. La trayectoria de una bala, flecha, dardo, etc. Lanzamiento de bombas desde un avión.
5. BIBLIOGRAFÍA
http://movimientosemi-parabolico.blogspot.com.co/ http://movimientoparabolicokrisia.blogspot.com.co/ Serway. Física. Editorial McGraw-Hill, 4ta Edición, Movimiento de proyectiles
