La experiencia que se plantea pretende comprobar la validez
de las ecuaciones deducidas para el tiro oblicuo.
La realización es muy sencilla, lleva poco tiempo, aunque
el montaje experimental necesario conlleva cierta dificultad.
El problema a resolver presenta cierta novedad ya que en
clase nunca se había planteado un tiro oblicuo "hacia abajo"
Realización | |||
El montaje experimental necesario se esquematiza en la
figura que aparece a la derecha: una bola rueda por un plano inclinado
(unos 150aproximadamente). Al final del mismo se colocan las
dos puertas conectadas al cronómetro. Se debe de regular la separación
entre ambas hasta lograr que cuando la bola pase por la primera el
cronómetro se ponga en marcha y se detenga al pasar por la segunda. La
separación en la experiencia realizada es de 2,4 cm.
Sabiendo la separación existente entre las puertas (espacio
recorrido) y el tiempo que tarda en recorrer dicho espacio (0,020 s), se
puede determinar la velocidad con la que la bola sale del plano inclinado
(v0):
El ángulo de inclinación del plano puede calcularse
midiendo los catetos y la hipotenusa del triángulo rectángulo que forma el
plano inclinado. El cálculo efectuado usando las funciones trigonométricas
puede verificarse midiendo el ángulo con un transportador. En la
experiencia realizada se obtuvo un ángulo de 150.
El otro dato necesario, la altura o distancia hasta el
suelo, es sencillo de medir. Para el valor de "g" se ha tomado 10 m/s2
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Esquema del montaje experimental
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Para determinar el punto de caída se ha usado una bandeja
en la que se echa la cantidad de arena necesaria para crear una fina
película. La bola al caer sobre la arena deja una marca nítida (ver
fotografía) en el punto de impacto. La medida del alcance (x) se hace
midiendo la distancia desde la vertical del punto de lanzamiento hasta el
centro de la marca dejada en la arena.
Las ecuaciones (generales) para el tiro propuesto serán:
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Cálculos | |||||||||||||||||||||
Introduciendo los valores de las constantes obtenemos las
ecuaciones particulares para este tiro:
Datos
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Cálculo del
alcance:
Alcance medido:
29,5 cm
La comparación
entre el alcance calculado y el realmente medido es, como se puede ver,
muy buena. El error cometido (tomando como verdadero valor el medido) es:
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