Resumen Durante el desarrollo de esta práctica se analizó el movimiento de un proyectil, también conocido como movimiento parabólico, partiendo del modelo idealizado de partícula; donde la fricción es despreciable y el objeto está bajo la influencia de una aceleración constante en magnitud y dirección. Por consiguiente ésta práctica tuvo como objetivo encontrar las relaciones experimentales entre la posición y el tiempo tanto para x como para z y cuantificar la aceleración del cuerpo. Palabras clave Movimiento parabólico, posición, tiempo, aceleración, magnitud, dirección, velocidad. Abstract During the development of this practice the movement of a projectile, also known as parabolic movement, was analyzed, starting from the idealized particle model; where the friction is negligible and the object is under the influence of a constant acceleration in magnitude and direction. Where the experimental relationships between position and time for both x and z were found and the acceleration of the body was quantified. Keywords Parabolic movement, position, time, acceleration, magnitude, direction, speed. Introducción Hay movimientos que se presentan más a menudo en la cotidianidad, como aquel experimentado por un proyectil, conocido de cierta forma como movimiento parabólico. La cinemática describe la trayectoria seguida por un proyectil; que es la composición de un movimiento uniforme y un movimiento uniformemente acelerado cuya trayectoria es una parábola. En esta práctica a través de un sincronizador de chispa se obtuvo un registro de movimiento parabólico en donde se encontró las relaciones experimentales entre la posición y el tiempo para posteriormente obtener la relación que representa la trayectoria, y se halló la relación funcional entre velocidad y tiempo para poder identificar y cuantificar la aceleración del cuerpo. Marco teórico Un movimiento es en el plano o bidimensional cuando un cuerpo está sometido a dos movimientos simultáneamente, uno horizontal y otro vertical; se puede definir el eje X como el eje horizontal a la trayectoria y el eje Y como el eje vertical. A lo largo del eje X el movimiento se representa mediante la relación:
𝑿 =X0 + V0x t X0: Posición inicial V0x: Componente horizontal de la magnitud de la velocidad inicial del movimiento t: Tiempo El movimiento sobre el eje Y es un movimiento con aceleración constante y su representación matemática es: 𝟏
Y= Y0 + V0y t + ay t2 𝟐
Y0: Posición inicial V0y: Componente vertical de la magnitud de la velocidad inicial del movimiento ay: Aceleración
Al despejar el tiempo de la primera ecuación y reemplazándolo en la segunda, se obtiene la expresión de la trayectoria; una ecuación de Y en función de X: Y= tan (a0) X +
𝒂𝒚 𝟐𝑽𝟎𝟐 𝒄𝒐𝒔𝟐
( 𝒂𝒐)
X2
tan (a0), V0, a0, cos (a0), ay: Constantes, por ende: Ecuación de la trayectoria: Y= bX – cX2 Materiales y métodos Para el desarrollo de la práctica se dispuso de la mesa de aire la cual estaba inclinada a cierto grado, de tal forma que el disco se moviera en un plano. Se puso el disco sobre la mesa de aire y con el disparador se efectuó un movimiento en el plano lo más cercano posible al vértice opuesto del punto de salida. Se midió el intervalo de tiempo con el valor del generador de chispa y se expresó en segundos. En el registro de movimiento se trazó un sistema de coordenadas cartesianas, siendo el eje X la dirección horizontal de la trayectoria del cuerpo. Posteriormente se midieron las posiciones del cuerpo tanto en el eje X como en el eje Y, y se registraron los valores en una tabla de datos. Finalmente se encontró las velocidades medias en X y Y.