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Tiro parabólico Ímpetu Conservación <strong>del</strong> ímpetu Energía cinética Energía potencial Energía mecánica Conservación de la energía mecánica Procedimentales Lectura de textos Resolución de cuestionarios Construcción de dispositivos Montaje de experimentos Análisis de datos Elaboración de conclusiones Primera parte Actividad 3.1 Movimientos simultáneos de dos cuerpos Un cuerpo se deja caer verticalmente y el otro es lanzado en dirección horizontal relativa al piso (figura 3.1). De acuerdo con las leyes de movimiento para cuerpos en caída libre, si se desprecia la fricción, la distancia vertical h, recorrida estará dada por 1 2 h = v (3.1) 0 y t + gt 2 donde v0y es la rapidez inicial vertical, g es la aceleración de la gravedad y t es el tiempo transcurrido. Vo Vy Figura 3.1 Caída simultánea de dos cuerpos Por otro lado, en el movimiento parabólico se verifican al mismo tiempo dos movimientos independientes. Uno es en dirección vertical, con aceleración g constante, igual al caso anterior, y otro es horizontal con velocidad uniforme v x si se desprecia nuevamente la fricción. Para el movimiento horizontal la distancia recorrida está dada por d = v x t (3.2) 28 Vy Vx V
Por medio <strong>del</strong> experimento 3.1 se verifica que los tiempos de caída son iguales en ambos casos. Segunda parte Actividad 3.2 Tiro horizontal Se dispara horizontalmente una pistola de juguete desde una altura h. Se sabe que la altura descendida está dada por (3.1) y la distancia horizontal recorrida por (3.2). Del experimento anterior se sabe que el tiempo es el mismo para ambos movimientos. Como la pistola fue disparada horizontalmente, con relación al piso, entonces h = 1 gt 2 (3.3) 2 Puesto que v0y = 0, y v d x = t (3.4) Sustituyendo t de (3.3) y (3.4) obtenemos: De este modo, conocemos la rapidez con que la pistola dispara. Discuta con los alumnos este desarrollo una vez que hayan hecho el experimento, con el propósito de que hagan los cálculos para encontrar la velocidad de salida. Tercera parte Actividad 3.3 Tiro parabólico La pistola de juguete es disparada con diferentes inclinaciones medibles con un transportador. Se pueden calcular y verificar los siguientes parámetros: a) Altura máxima b) Alcance Altura máxima Cuando el dardo alcanza su altura máxima, v y = 0 luego, v 0y – gt = 0 v 0y = gt v0 senθ t = g donde v0y = v0 sen θ y θ es el ángulo de disparo respecto al piso. v x = 29 g 2h d (3.5) (3.6)
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