Caida libre y tiro parabolico.

8/17/2019 Caida libre y tiro parabolico.

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN. CAMPO 1

TIRO PARABOLICO Y CAIDA LIBRE.

FISICA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

CUAUTITLAN. CAMPO 1.

EXPERIMENTO: CAIDA LIBRE Y TIRO PARABOLICO.

Equipo:

-Carretero er!e"o Da#i$- Se%u&$o 'er&(&$e) Ra*+- Vi+,i E,o/ar 0o 0a#ier

Materia: F2i,a.

3rupo: 4451. 6ioqu2!i,a Dia%&oti,a.

Aeor:

7&%e+ Rue$a 7&%e+e.

Ci,+o E,o+ar:

4819-II

Mar)o 4819

~ 1 ~


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FISICA

I&tro$u,,i;&El presente documento tiene como objetivo demostrar que dos objetos distintos

pueden caer al suelo al mismo tiempo realizando dos tipos de movimientos

diferentes: un objeto por caída libre, y el otro mediante tiro parabólico, de manera

teórica y experimental. Para ello, se grabó un video, y se analizó mediante el

programa rac!er, y en dic"o video se colocaron, a una altura de #.$ metros y en

la misma posición, dos pelotas con un peso aproximado de #%&.' g cada una.

Para realizar la prueba, ambas pelotas iniciaron su desplazamiento al mismo

tiempo (una se dejó caer y la otra se lanzó) y se procuró que la caída fuera en *l

mismo tiempo.

Ca2$a +i/re

+no de los casos ms comunes de aceleración constante es la aceleración debida

a la gravedad cerca de la superficie terrestre. -uando dejamos caer un objeto, su

velocidad inicial (el momento en el que se suelta) es cero. En un momento

posterior, mientras cae, tiene una velocidad distinta de cero. a "abido un cambio

de aceleración, y por tanto (por definición), una aceleración. Esta aceleración

debida a la gravedad (g) tiene una magnitud aproximada de /.0 m1s '. En la tabla a

continuación se comparan los valores de la aceleración de la gravedad

dependiendo del sistema de unidades utilizado:

abla #.2 3alor de la aceleración de la gravedad en el sistema 4.5.6., c.g.s. e ingl*s.

Site!a A,e+era,i;& $e +a %ra#e$a$4.5.6.

9.8 m

s2

c.g.s980

cm

s2

7ngl*s32.2

ft

s2

~ 2 ~


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FISICA

8os valores que damos aquí para g son aproximados (teóricos) porque la

aceleración de la gravedad varía un poco en los diferentes lugares, comoresultado de diferencias en la altura sobre el nivel del mar y en la densidad media

regional de masa en la ierra.

8a caída libre es un caso particular de movimiento rectilíneo uniformemente

acelerado, en el que se supone que la resistencia del aire es despreciable y que la

aceleración es constante e igual a la aceleración de la gravedad (g). 6u módulo en

la superficie de la tierra es g=9.8m/ s2

, tiene por dirección la vertical y su

sentido es "acia la superficie de la tierra. -uando empleamos la expresión 9caída

libre no necesariamente nos referimos a un objeto que se "a dejado caer desde

una posición de reposo. +n objeto en caída libre es un objeto que se mueve sólo

bajo la influencia de la gravedad, cualquiera que "aya sido su movimiento inicial.

8os objetos que se lanzan "acia arriba o "acia abajo, así como los que se dejan

caer desde una posición de reposo se encuentran todos ellos en caída libre una

vez que se les suelta. En estas condiciones, todos los objetos tienen una

aceleración "acia abajo: la aceleración de caída libre (g).

-omo la aceleración se ejerce "acia abajo (a favor del desplazamiento del objeto),

siempre tomaremos el valor de g=9.8m/ s2

. En sentido opuesto, y ;nicamente

cuando un objeto se desplaza en oposición a la aceleración de la gravedad

(cuando un objeto es lanzado "acia arriba y antes de que alcance su altura

mxima) el valor ser de−g=−9.8m /s

2

.

8as ecuaciones que se utilizarn para el estudio de este tipo de movimiento son:

V f =V 0+g ∙t

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FISICA

t =V f −V 0

g

V f 2=V 0

2+2g ∙ h

h=V 0∙ t +

1

2g ∙ t

2

= 3elocidad inicial.

" = ?ltura o distancia.

-abe mencionar que cuando se dice que 9un objeto se deja caer la velocidad

inicial ser siempre igual a cero (3> = >). En cambio, cuando se informa que 9un

objeto se lanza la velocidad inicial ser siempre diferente a cero (3> @ >).

Tiro para/;+i,o

El tiro parabólico es el movimiento combinado del desplazamiento vertical y el

"orizontal, que se presentan en forma simultnea. El movimiento "orizontal se

produce con una velocidad constante, pues carece de aceleraciónA en cambio, el

movimiento vertical tiene una aceleración constante, debido a la acción de la

gravedad, y se dirige "acia abajo. Existen dos tipos de tiro parabólico:

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FISICA

V 0 y=V

0sinθ

V 0 x

=V 0cosθ

S x=V 0 x ∙ t

t =V y−V 0 y

g

h=V 0 y∙t + g t

2

2

• iro parabólico "orizontal

V f y=V 0+g ∙ t

V f y

2=V 0

2+2 g ∙h

h=V 0 y∙t +

1

2g ∙t

2

De!otra,i;& te;ri,a

?l llevarse a cabo en el experimento un tiro parabólico "orizontal, y como

mencionamos anteriormente, puede *ste considerarse que est compuesto de unmovimiento rectilíneo uniforme de avance "orizontal y un movimiento de caída

libre vertical. Entonces, al estar ambos objetos colocados a la misma altura, al

tener los dos una velocidad inicial igual a cero (por definición en ambos casos), y

al estar bajo el efecto de la gravedad de la misma forma, el tiempo en el que

~ 6 ~


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FISICA

recorren ambos objetos la misma distancia "asta tocar el suelo debería ser el

mismo:

Ca2$a +i/re

h=V 0∙ t +

g ∙t 2

2

=>):

t =

√

h∙2

g

6ustituyendo:

t =

√(1.5m)(2)

9.8 m

s2


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FISICA

=>):

t =

√

h∙2

g

6ustituyendo:

t =

√

(1.5m)(2)

9.8 m

s

2


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FISICA

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FISICA

~ 10 ~


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FISICA

?nalizando los datos experimentales nos percatamos de que en ambos

fenómenos, el impacto fue en el mismo tiempo, adems que muestra bastante

aproximación a los resultados esperados en el anlisis teórico, ya que la diferencia

entre uno y otro es de >.>#B cent*simas de segundo, esto lo atribuimos a la

fricción del viento y la masa de ambos objetos.

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FISICA

6i/+io%ra=2a

• 6E?CD?, Caymond ('>>#). Física. Pearson Education, 4*xico.

• D786GH, Ierry ('>>%). Física. Pearson Education, 4*xico.

• ?H>/). Fisica +niversitaria (#'va Edition ed., 3ol. #, pp.

$%20M). 4exico, Pearson Education.

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