Laboratorio de Física I. Replanteamiento práctica Lanzamiento de Proyectiles

Con el propósito de especificar las actividades de laboratorio, mejorar la información de la guía oficial y guíar la elaboración del informe, se hace necesario replantear la práctica: Lanzamiento de Proyectiles, la cual es una experiencia digital. 

Objetivo General

Relacionar el tiempo de vuelo y la velocidad inicial en dos tipos de lanzamientos de proyectiles: el lanzamiento horizontal y el lanzamiento inclinado desde cierta altura.

Objetivos específicos

1. Determinar la ecuación para tiempo de vuelo en función de la velocidad inicial de un lanzamiento inclinado desde cierta altura inicial.
2. A partir de la ecuación anterior, determinar la ecuación para el tiempo de vuelo en función de la velocidad inicial de un lanzamiento horizontal.
3. Comparar el tiempo de vuelo teórico con el tiempo de vuelo experimental para ambos tipos de lanzamiento.

Equipos necesitados

• Lanzador de proyectiles.
• Sensor de fotocompuerta.
• Sensor de tiempo de vuelo.
• Proyectil.
• Base.
• Varilla.
• Cables con conectores.
• Interface.
• Computadora de mesa: Monitor, UCP, ratón, teclado, regulador de voltaje y software DataStudio.

Marco teórico

A partir de los conocimientos previos sobre la teoría del movimiento de proyectiles (Física I, Unidad 5), cumplir los dos primeros objetivos específicos. Apoyarse en la bibliografía recomendada y en los recursos de internet.

Procedimiento

1. Realizar el montaje de la práctica (Ver la guía oficial de la práctica).
2. Preparar el software DataStudio para registrar el tiempo de vuelo y la velocidad inicial.
3. Colocar el lanzador en posición horizontal (ángulo de lanzamiento en 0°)
4. Medir el tiempo de vuelo para tres velocidades iniciales (los tiros corto, medio y largo, del lanzador).
5. Registrar esta información en la tabla de datos de la guía oficial.
6. Medir la altura inicial del lanzamiento con una regla graduada. Registrar el dato.
7. Colocar el lanzador con un ángulo de lanzamiento de 10°.
8. Repetir los pasos 4, 5 y 6.
9. Calcular el tiempo de vuelo teórico para cada lanzamiento, utilizando: la velocidad inicial medida, la altura inicial y el ángulo de lanzamiento, en ambos tipos de lanzamiento (son 6 cálculos).
10. Comparar, para cada lanzamiento, los tiempos de vuelo teórico y experimental, utilizando la ecuación correspondiente (son 6 cálculos).
11. Culminar el informe.

Análisis de resultados

1. Registrar los datos de tiempo de vuelo experimental y velocidad inicial en la tabla ubicada en la guía oficial.
2. Registrar la altura inicial de cada lanzamiento.
3. Calcular el tiempo de vuelo teórico para cada lanzamiento, en los dos tipos.
4. Comparar los tiempos de vuelo teórico y experimental, para cada lanzamiento, en ambas inclinaciones. Esta comparación es el error relativo de la práctica (exactitud).
5. Para ayudar en la redacción de las conclusiones, contestar las siguientes preguntas (obviar las preguntas de la guía oficial):

• ¿Cómo es la relación tiempo de vuelo y velocidad inicial en un lanzamiento horizontal?
• ¿Cómo es la relación tiempo de vuelo y velocidad inicial en un lanzamiento inclinado?
• ¿Cómo afecta el grado de inclinación del lanzamiento al tiempo de vuelo?

Conclusiones

A partir de los datos analizados y la contestación de las preguntas anteriores (las dos primeras son la pregunta implícita en el objetivo general), se completará las conclusiones correspondientes. No olvidar agregar un párrafo sobre las posibles causas de los errores cometidos (desde las comparaciones). Sintetizar las respuestas a las preguntas previas en un solo párrafo. Las conclusiones son individuales.

Notas: Para el procedimiento específico de medición de las variables, utilizar la guía oficial. Cualquier duda: mi e-mail, el twitter, el facebook y presencial en cubículo B3 (miércoles de 9.30 AM a 11:30 AM).

Repito las ubicaciones digitales: ramonfisicaudo@gmail.com, www.twitter.com/ramonhilariomar, www.facebook.com/hilario.zambrano.1

REPLANTEAMIENTO PRÁCTICA INSTRUMENTOS DE MEDIDA. LABORATORIO DE FÍSICA I

La siguiente es la información previa a la práctica de laboratorio titulada: Instrumentos de Medición. Esta práctica queda delimitada a la determinación del volumen de un cuerpo rígido geometricamente definido, así como a la incorporación y delimitación de la práctica correspondiente a la determinación de la densidad de varios cuerpos, en diferentes estados y formas, a la sola determinación de la densidad de este cuerpo. La integración de estos aspectos de ambas prácticas establecidas conduce a la realización de una experiencia que determina la densidad de un cuerpo rígido, geométricamente definido, utilizando la Teoría de Errores, analizada en las introducciones previas.

Objetivo General

Establecer la densidad de un cuerpo rígido geométricamente definido, como resultado de la aplicación de la Teoría de Errores.

Objetivos específicos

1. Determinar la presentación de la masa del cuerpo, a partir de las n mediciones de la misma.
2. Determinar la presentación de cada una de las dimensiones del cuerpo rígido, a partir de las n mediciones de cada una de ellas.
3. Determinar la presentación del volumen a partir de su ecuación y de la construcción de la ecuación de incertidumbre correspondiente.
4. Determinar la presentación de la densidad del cuerpo rígido a partir de la relación de las presentaciones de la masa y el volumen.

Equipos necesitados

• Vernier.
• Palmer.
• Balanza analógica.

Marco teórico

• Teoría de Errores.
• Uso del Vernier.
• Uso del Palmer.

La Teoría de Errores ya fue explicada previamente. Los usos del Vernier y del Palmer, investigarlos de la bibliografía.

Procedimiento

1. Medir n veces la masa del cuerpo, utilizando la balanza analógica.
2. Medir n veces cada una de las dimensiones del cuerpo rígido, utilizando el Vernier y el Palmer.
3. Ubicar la ecuación del volumen del cuerpo rígido escogido.
4. Construir la ecuación de la incertidumbre del volumen a partir del diferencial y el error, esto último de ser necesario.
5. Determinar las presentaciones citadas en los objetivos específicos.
6. Cumplir el objetivo general, analizando la causa de los errores detectados.

Análisis de resultados

1. Realizar las tablas recomendadas utilizadas para la determinar las presentaciones resultantes de las n mediciones.
2. Registrar los datos en dichas tablas y completarlas con cálculos. 
3. Calcular los valores más probables e incertidumbres, de las magnitudes: masa y cada una de las dimensiones del cuerpo rígido..
4. A partir de la ecuación del volumen, construir la ecuación correspondiente de la incertidumbre del volumen.
5. Calcular los valores más probable y la incertidumbre, del volumen.
6. Determinar la presentación de la densidad utilizando la operación de división de cifras significativas con error.

No olvidar las operaciones con cifras significativas en los cálculos con magnitudes.

Conclusiones (Parte individual del informe)

Al menos debe contener:

• Lo establecido en el objetivo general (respuesta a la pregunta implícita en éste).
• Analizar las causas de los errores detectados en la práctica y en los cálculos.

No olvidar que las conclusiones son el resultado del análisis previo, en cumplimiento a lo establecido en los objetivos específicos, y encaminado al cumplimiento del objetivo general.