P4_Caida libre y tiro parabólico

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José Alejandro Jiménez Hernández abril de 2022 
 
Caída libre y tiro parabólico 
Practica 3 
Objetivo: 
Verificar experimentalmente las ecuaciones que describen la caída libre de un cuerpo, así como el 
movimiento bidimensional del tiro parabólico. Así mismo, determinar la aceleración de la gravedad 
con caída libre y comparar la componente vertical del tiro parabólico con la de caída libre. 
INTRODUCCIÓN 
Todo cuerpo se mueve en caída libre sobre la superficie de la Tierra, cuando sobre él actúa, 
únicamente la fuerza constante de atracción gravitacional; es decir, su propio "peso" este movimiento 
por tanto es uniformemente acelerado. Todos los cuerpos en caída libre lo hacen de igual manera y 
por lo tanto con la misma aceleración. A esta aceleración de caída se le denomina "aceleración de la 
gravedad " y se denota por la letra "g", su valor es aproximadamente de 9.8 m/s2 al nivel del mar, esto 
quiere decir que si un cuerpo se deja caer libremente, aumenta su velocidad a este valor. 
Las ecuaciones que describen el movimiento de un cuerpo en caída libre están dadas por: 
 
atvtv
attvyty
+=
++=
0
2
00
)(
2
1
)(
 (1) 
Donde a es la aceleración de la gravedad. 
El objetivo primordial del movimiento parabólico es identificarlo como la composición de dos 
movimientos independientes y describir en su totalidad cada uno de los movimientos componentes 
del movimiento parabólico, ya que la composición de un movimiento uniforme y otro uniformemente 
acelerado resulta un movimiento cuya trayectoria es una parábola, en un MRU horizontal de 
velocidad Vx constante, y un MRUA vertical con velocidad inicial Voy hacia arriba; el resultante de 
estos dos movimientos resulta ser el movimiento parabólico o bidimensional, este tipo de movimiento 
no solo se adapta al clásico problema de tiro de proyectiles, sino también en todo movimiento en el 
cual el móvil este sometido a una velocidad y una aceleración que forma entre si cierto ángulo. Este 
movimiento está estudiado desde la antigüedad, se recoge en los libros más antiguos de balística para 
aumentar la precisión en el tiro de un proyectil donde denominamos proyectil a todo cuerpo que una 
vez lanzado se mueve solo bajo la aceleración de la gravedad. 
Si suponemos que la resistencia del aire se puede ignorar y que el valor de 
2
81.9
s
m
g = a nivel del 
mar entonces las ecuaciones que gobiernan el tiro parabólico son para la componente horizontal: 
José Alejandro Jiménez Hernández abril de 2022 
 
 
xx
x
vv
tvxx
0
00
=
+=
 (2) 
Para la componente vertical son igual que las ecuaciones (1) 
Procedimiento: 
1.- Para caída libre realiza lo siguiente: 
a) Para diferentes objetos en su forma geométrica y masa realiza la caída libre y anota tus 
observaciones. 
b) Con una pelota de golf realiza el experimento tomando video. 
c) Analiza la gráfica de posición contra tiempo y determina el valor de g. 
2.- Para tiro parabólico realiza lo siguiente: 
a) Determina las variables de trabajo para cada una de las componentes del movimiento horizontal y 
vertical. 
b) Realiza las gráficas correspondientes y a partir de estas realiza su análisis. 
Para cada uno de los experimentos diseña el montaje adecuado para obtener las trayectorias 
correspondientes. 
Bibliografía: 
1.- R. A. Serway, FÍSICA, Tomo I, 4ª. Edición, Mc Graw Hill, 1997, Secciones 4.2 y 4.3. 
2.- P.M. Fishbane, S. Gasiorowicz, S. T. Thornton, PHYSICS For Scientist and Engineers, Sección 3.4.