Actividad aprendizaje activo Movimiento de proyectiles

Tecnología móvilDr. Omar Olmos López

Nombres:__________________Matriculas:____________Calificación:___________

Instrucciones: A continuación se presentan una serie de actividades que tienen la intención de generar un conocimiento del tema de movimiento de proyectiles. Deberás realizar el proceso que se te indica para poder realizar la actividad de forma correcta.

Etapa 1 INSTALACION DE SOFTWARE

Si cuentas con un IPOD/IPAD/ IPHONE deberás descargar el software de VERNIER Video Physics. Puedes descargarlo del Apple Store.

http://www.vernier.com/products/software/video-physics/

Si cuentas con un teléfono celular que pueda grabar video puedes descargar TRAKER que te permitirá con tu teléfono móvil y computadora analizar el video que hayas capturado previamente. Puedes descargar el software en: http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/

Etapa 2 Adquisición de datos del video situación a analizar

Con ayuda de tu teléfono celular que puede tomar video, captura diferentes objetos que son lanzados al aire en un movimiento de proyectiles. Utiliza objetos de diferentes masas por ejemplo una pelota de tenis, de Volleyball, basketball.

Proceso de desarrollo

1.- Con ayuda de tu celular realiza los videos cortos del lanzamiento de cada una de los objetos que seleccionaste.

2.-De cada uno de los videos que realizaste realizarás el siguiente proceso de análisis. No olvides tener un metro o distancia que tengas su referencia de medida, la ocuparas en el proceso de análisis.

3.- Selecciona uno de los videos de las situaciones antes marcadas.

4.- Enseguida selecciona el botón de Ubicar el sistema de referencias y colócalo en el punto donde el objeto inicia el movimiento.

5.-Con el botón de calibración de la distancia, Señala la referencia métrica, es importante este punto para que puedan medirse las distancias adecuadamente. Para ubicar los puntos, basta con que des un toque a la pantalla a 1 marca y enseguida otro toque al segundo punto. Introduce las unidades y la medida de referencia que seleccionaste.

6.- Finalmente, deberás marcar los puntos del movimiento del objeto que deseas analizar. Solo deberás dar un toque en el punto de cada cuadro, automáticamente la secuencia irá cambiando para los puntos progresivos.

Nota: si la resolución es buena, selecciona, trayectoria automática, dando shift+click sobre el objeto para capturar parte de la imagen a seguir.

Etapa 3 ANALISIS DE RESULTADOS

Con base a los resultados obtenidos deberás realizar el análisis de la información generada con el software móvil de physics analysis.

1.- Registra los resultados obtenidos del software de video análisis del cada analizado las gráficas de posición vertical y velocidad vertical (vy) y velocidad horizontal (vx).

Con los resultados obtenidos del video llena la siguiente tabla:

Caso Descripción (m)Masa aprox.

V1x

(m/s)V1y

(m/s)Angulodisparo

AlturaMáxima

T vuelo

xmax

Objeto 1Objeto 2Objeto 3

2.-Anexa la gráfica de trayectoria y explica la forma que tiene la gráfica de trayectoria de cada uno de los objetos que lanzaste.

3.- Anexa las gráficas de posición vertical (y) vs. Tiempo, asì como posición horizontal vs tiempo y describe cuál es su comportamiento gráfico. (Forma)

4.- ¿Qué diferencias observas, respecto a la gráfica de posición vertical del movimiento de caída libre del movimiento de proyectiles?

4.- Con apoyo de los fotogramas de la caída del objeto realiza un montaje que muestre algunos puntos de la caída del objeto, que permita visualizar la forma de la trayectoria del objeto que analizaste.

5.- Explica la forma que tiene la gráfica de velocidad vertical (vy) vs tiempo y compara con la gráfica generada en el movimiento de caída libre o tiro vertical.

6.- Explica la forma que tiene la gráfica de velocidad horizontal (vx) vs tiempo.

7.- Realiza una secuencia de fotogramas y muestra en cada uno de ellos al vector de velocidad vertical, para que con ello puedas identificar la magnitud de la velocidad vertical en cada instante de tiempo.

8.- Realiza una secuencia de fotogramas y muestra en cada uno de ellos al vector de velocidad vertical, para que con ello puedas identificar la magnitud de la velocidad horizontal en cada instante de tiempo.

9.- Compara los resultados obtenidos con el software de video analysis con el modelo de proyectiles que puedes dar de alta a través de la opción CREAR/MODELO ANALITICO DE PARTICULA

Datos de video Ecuaciones

V1y=_______m/s

V1x=_______m/s

talturamax= _______ s

ttotal= _______ s

y1=______m

x1=_________m

x2max=_______m

x2alturamax =_______m

hmax=_______m

V2y en altura max=_______m/s

10.- Determina el tiempo que le toma a cada objeto llegar a la altura máxima de su trayectoria. Nota de los resultados obtenidos cuál es la magnitud de la velocidad vertical cuando el objeto llega a la altura máxima.

y2= y1+v1 y t+12 gt

2

v2 y=v1 y+gt

Thmax calculado=____________s tiempo hmax de video=________s

y2= y1+v1 y t+12 gt

2

v2 y=v1 y+gtv2 y2 =v1 y

2 +2g( y2− y1 )x2=x1+v1 x t

11.- Determina el alcance máximo horizontal de cada objeto:

x2=x1+v1 x t

y2= y1+v1 y t+12 gt

2

X2max calculado=__________m x max de video=__________m

12.- Condensa la información de cada caso a través de la siguiente tabla. Recuerda que debes tomar la velocidad inicial de la lectura de cada video que tomaste.

Caso Descripción (m)Masa aprox.

V1x

(m/s)Medido

V1y

(m/s)Medido

T hmax

AlturaMáxima

Ttotal vuelo

xmax

Objeto 1Objeto 2Objeto 3

Etapa 4 Proyección de modelo

Encuentra con los resultados obtenidos y las ecuaciones del movimiento de cinemática del movimiento de proyectiles

1.- La altura máxima a la que un objeto que es lanzado a un ángulo de 60º respecto a la horizontal a una velocidad de 20 m/s. El objeto es lanzado a 1.0 m del suelo.

Nota: Ubica el sistema de referencias a nivel del suelo.

Cálculos:

Resultados: thmax=_____m/s hmax =_____m

2.-El alcance horizontal máximo que un objeto que es lanzando a 10.0 m del nivel del suelo y con un lanzamiento totalmente horizontal de una azotea. Nota. Ubica el sistema de referencias en el punto donde es soltada la pelota.

Cálculos:

Resultados: T caída: ___________s , X max =_____m/seg, v2y=________m/s, v2x=______m/s

Etapa 5 Conclusiones

Explica con tus propias palabras qué es un movimiento de proyectiles y qué características tiene.

Dibuja las gráficas del comportamiento de la posición, velocidad y aceleración de un objeto que es lanzado a nivel de suelo a cierto ángulo de inclinación.

Explica el procedimiento y condiciones que debes considerar para calcular la altura máxima de un objeto lanzado en un movimiento de proyectiles.

Menciona cómo determinas el alcance máximo de un movimiento de proyectiles.

Explica el efecto que tiene el ángulo de disparo según el tipo de lanzamiento que generes.

Tiene algún efecto importante al movimiento de proyectiles la masa del objeto. ¿Fue considerado en algún momento de tu análisis?

FIN