PROYECTO

ELABORACION DE LA MAQUETA

 DISEÑO DE LA MAQUETA

MAQUINA DE CHORRO

OBJETIVO:

Elaborar y diseñar el equipo demostrativo para el movimiento parabólico, mediante ello brindar una nueva herramienta de aprendizaje a los estudiantes que necesitan conocer el tema.

Introducción:

El presente documento es el fundamento de la simulación que representa el MOVIMIENTO DE PROYECTILES, ya que a partir de éste se desarrolla el tema permitiendo el entendimiento y tratamiento de la información de manera que sea una guía para las personas interesadas en él.

El tiro parabólico es un ejemplo de movimiento realizado por un cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano. Algunos ejemplos de cuerpos cuya trayectoria corresponde a un tiro parabólico son:

Proyectiles lanzados desde la superficie de la Tierra o desde un avión.

Una pelota de fútbol al ser despejada por el portero.

Una pelota de golf al ser lanzada con cierto ángulo respecto al eje horizontal.

Toda la esencia de la filosofía parece consistir en esto: investigar partiendo de los fenómenos del movimiento, las fuerzas de la naturaleza y luego a partir de estas fuerzas explicar los demás fenómenos.

Para los análisis del famoso problema del  tiro parabólico se ha construido la máquina de chorro, la misma que facilita detectar las características que lleva un proyectil al ser disparado desde un cañón.

Este movimiento tiene una trayectoria parabólica producida por la aceleración de la gravedad.

DESCRIPCIÓN

Para la presente investigación del fundamento teórico, de movimiento parabólico se utilizara un dispositivo que consta de las siguientes partes:

·         Pantalla.

·         Sistema de lanzamiento.

·         Bomba de agua.

·         Recipiente de vidrio.

·         Llave de control.

·         Control de ángulo.

MANUAL PARA LA ELABORACIÓN DE LAS DIFERENTES PIEZAS QUE CONFORMAN LA MÁQUINA DE CHORRO.

PIEZAS ELABORADAS A BASE DE MADERA.

Tablero de control.-utilizando la madera contrachapada de 10 mm, de espesor se corta una pieza de 60 x 35cm, sobre una de las superficies se traza y se corta un rectángulo exactamente con las medidas dadas anteriormente.

En  el mismo tablero de control realizamos una perforación rectangular con las siguientes medidas, de derecha a la izquierda 5cm, de abajo hacia arriba 10cm, de izquierda a la derecha 10cm, de arriba hacia abajo 5cm finalmente realizamos el corte respectivo.

Base.- en madera contrachapada de 10mm de espesor se corta una pieza de 62 x 11cm, en una de las superficies se dibuja la figura con las dimensiones dadas y se corta en forma de un rectángulo.

Fijador.- para construir esta pieza se utiliza un pedazo de madera contrachapada de 60 x 10cm de longitud la misma que se caracteriza por tener dos caras laterales consecutivas de 10cm; estas formaran un ángulo recto mientras que las aristas que forman las otras dos caras serán desbastadas hasta formar un cuarto de circunferencia.

Regla graduada.- como regla utilizamos una cinta métrica de 0 a 46cm para la medición horizontal, y de 51 a 70cm para la medición vertical.

Eje central   utilizamos un trozo   de madera  de radio de 2cm  y perforamos en la mitad de  la madera

PIEZAS  ELABORADAS A BASE DE VIDRIO.

Pantalla.-   De una plancha  de vidrio  de  1mm de espesor se corta  una piezas de 45cm , por 20 cm. Sobre la cual se realiza un corte con radio de 2 cm en  una de ellas.

Graduador.-  Utilizando  graduador de 180 grados para medir los diferentes ángulos, colocado fijamente en la parte posterior de la máquina.

Tanque de receptor .-  De una  plancha  de   vidrio de 1mm de espesor se efectúa a elaborar el tanque de recepción, para ello iniciamos cortando en  piezas  de acuerdo  a la especificación   del espacio en el, para luego realizar  el pegado  de las piezas  en que previamente se irá dando una forma de   tanque  y también con las piezas   que servirá como canal de receptor.

Finalmente  se efectúa  la colocación en el espacio  libre del tablero cuidadosamente.

Manguera.-  Utilizamos una manguera transparente de ¼ de pulgada, de  25 cm  de longitud aproximadamente.

MATERIALES QUE SE PUEDE ADQUIRIR  LIBREMENTE  EN EL MERCADO

·         Graduador.

·         Manguera plástica.

·         Bomba.

·         Cinta métrica.

·         Vidrio.

·         Triple.

·         Clavos.

·         Silicona.

PRACTICA

TEMA   : MOVIMIENTO DE PROYECTILES    (PARTE   I)

10.4.2  OBJETIVO:  Determinar las leyes  y ecuaciones de un cuerpo que se lanza en un campo gravitacional con una velocidad inicial constante y formando  un  ángulo con la horizontal.

10.4.3 EQUIPO:   Maquina de chorro, motor universal, fuente de luz, lente  y papel milimetrado.

ESQUEMA:

REALIZACION

1.-Armar el equipo de acuerdo al esquema.

2.- Fijar en el tablero de la maquina una hoja de papel milimetrado haciendo coincidir el cruce de dos  líneas de papel con la boca de salida del líquido.

3.-Medir sobre el papel milimetrado el alcance y la altura máxima del corro proyectado sobre el tablero mediante la lente y la fuente de luz.

4.-Mantener constante la velocidad de lanzamiento (altura de líquido  constante).

5.- Variar el ángulo de tiro desde 15 grados hasta 75 grados, de 5 en 5 grados (dentro de esta variación el chorro se mantiene estable).

6.- Para cada ángulo medir el alcance y la altura máxima de la  curva que describe el chorro.

PROCESO

Colocamos sobre la mesa la máquina de chorro en la cual se vierte una cantidad necesaria de agua; se transmite el movimiento del motor a la maquina mediante una banda. Para obtener la iluminación de la pantalla se utiliza una fuente de  rayos paralelos cuyo enfoque debe ser perpendicular a este.

Fijar una hoja de papel milimetrado sobre la pantalla de tal manera que coincidan los ejes del papel con los ejes trazados en la pantalla; seleccionar una altura conveniente del líquido, la misma que permanecerá constante para la práctica  (velocidad inicial).

Hacer variar el ángulo de tiro desde 15 hasta 75 grados  dentro de la variación el chorro permanecerá estable; para cada variación del ángulo dibujar sobre el papel milimetrado el chorro proyectado, para luego medir el alcance y la altura máxima.

Las mediciones se anotaran en un cuadro de valores con los mismos se determinar:

a.- La velocidad inicial a partir de la fórmula de la altura máxima:

Y (m)=K sen 2                            K= Vo²/2g

b.- La velocidad inicial a partir de la fórmula del alcance máximo

X (m)= K 2 sen  O cos O                      K=Vo²/g

c.- La componente vertical de la velocidad inicial  en Y

Vo y= Vo sen O

d.- La componente horizontal de la velocidad inicial

Vox=Vo cosα.

DIAGRAMAS:

Y=f(senα)

X=f(2sen α cos α)

CUESTIONARIO:

1.- Analizar e interpretar los diagramas.

Y=f(senα)

X=f(2sen α cos α)

Del análisis e interpretación de la gráfica:

Y=f(senα)

Se establece una relación directa, es decir a mayor altura, mayor valor del  sen2α y a menor altura, menor valor de sen2α y cuya grafica es una recta (cuando la velocidad  de lanzamiento es constante).

Del análisis e interpretación  de la gráfica:

X=f(2sen α cos α)

Se establece la siguiente relación. El alcance  es mayor cuando el valor de f (2sen O cos O) con un ángulo  de 0  a 45 grados mientras que el alcance es menor cuando el valor de f (2sen α cos α) es un ángulo de 90 a 45 grados, la gráfica es una recta.

Siendo el movimiento de un proyectil la combinación de dos movimientos independientes, ¿Cuáles son estos movimientos?

El movimiento de un proyectil es la combinación de dos movimientos independientes, un movimiento horizontal rectilíneo y uniforme y un movimiento vertical uniforme variado.