Determina la aceleración del elevador y si éste se mueve para arriba o para abajo, acelerando o frenando, cuando los valores de la báscula son:.

...

- En la siguiente figura se muestra un sistema en equilibrio, que consiste en un anuncio en forma de bloque de M1=8 kg de masa y 3 m de longitud, que cuelga del extremo de una barra metálica horizontal de M2=12 kg de masa y 4 m de longitud. El otro extremo de la barra está empotrado y fijo a una pared vertical, también se emplea una cuerda a un ángulo de 53° con la horizontal, para ayudar a sostener tanto a la barra como al anuncio.

[pic 3]

- Dibuja un diagrama de momentos de fuerzas, y con base en este diagrama, aplica la segunda condición para el equilibrio rotacional de este sistema físico.

- Después, dibuja el diagrama de cuerpo libre del sistema de fuerzas para que apliques la primera condición para el equilibrio traslacional del sistema físico.

- Empleando los conceptos y las condiciones de equilibrio, calcula y llena la información que se pide en la siguiente tabla de resultados. No olvides mostrar todo tu procedimiento y anexarlo de forma digital al documento que entregarás al final.

Cantidad a determinar

Valor

Tensión en cuerda 1

Tensión en cuerda 2

Fuerza horizontal de reacción en la pared

Fuerza vertical de reacción en la pared

- Además de lo anterior determina el valor límite de masa del anuncio que se puede colgar, suponiendo que el punto de ruptura de la cuerda es cuando la tensión alcanza un valor de 300 N.

Apartado 4

Instrucciones:

Movimiento parabólico

Sección 1

Consigue los siguientes materiales:

- Resorte

- Objeto de 200 g

- Base fija (puede ser de madera)

- Canal de lanzamiento (puede ser un tubo de PVC)

- Pelota de ping pong

- Recipiente para pelota (puede ser un vaso desechable)

- Cronómetro

- Regla

- Construye un lanzador considerando que debe tener 45° de inclinación, y se debe ver como el que se muestra a continuación:

[pic 4]

- Documenta la construcción de tu lanzador por medio de fotografías o videos en los que aparezcas.

- Una vez que tengas el lanzador listo, como primer paso debes medir experimentalmente la constante del resorte que vas a emplear en el sistema físico lanzador. Para ello debes colocar el resorte verticalmente, sujetado de una viga horizontal por un extremo del resorte, y colocarle en el otro extremo una masa de 200 g. Debes medir con una regla la distancia que estira el resorte para determinar su constante.

- A continuación, debes medir el coeficiente de fricción cinética de la rampa, que es la superficie por donde se va a deslizar el objeto. Para ello, coloca la rampa en forma horizontal, para que con el bloque comprimas el resorte a una distancia de 3 cm. Luego lo sueltas para que midas la distancia que recorre el bloque hasta que se detenga. Con los datos obtenidos y los que ya se saben, calcula el valor del coeficiente de fricción cinética (µ) mediante la ecuación de conservación de energía.

- Dibuja el diagrama de fuerzas en el momento en que el bloque está comprimiendo al resorte en el plano horizontal.

- El siguiente paso es colocar el lanzador como se muestra en la siguiente figura:

[pic 5]

El ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal debe ser de 45° para optimizar el alcance y, por otro lado, el recipiente (azul) debe ser colocado en el punto donde se espera que caerá la pelota.

- Realiza el análisis teórico del sistema físico lanzador de resorte, desde que la pelota parte del reposo en la rampa, recorre el plano inclinado de la rampa, sale en un lanzamiento de tiro parabólico, para luego caer dentro de un recipiente.

- Este análisis teórico involucra el concepto de conservación de energía cuando la pelota está en la rampa, a fin de determinar la velocidad del objeto cuando sale de ésta, y con este resultado realizar el análisis del tiro parabólico para determinar el alcance horizontal teórico.

- Debes determinar los siguientes valores utilizando las fórmulas apropiadas y mostrando todo tu procedimiento:

- Alcance horizontal esperado

- La altura máxima que alcanza el proyectil

- El tiempo de vuelo del proyectil

- Utiliza las ecuaciones de movimiento, que resultan de la composición de un movimiento uniforme a lo largo del eje X, y de un movimiento uniformemente acelerado a lo largo del eje Y, para determinar la aceleración, velocidad y posición del proyectil después de 1.5 segundos.

- Utiliza las ecuaciones paramétricas de trayectoria para determinar la posición y velocidad del proyectil en el segundo 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0.

- El análisis teórico debe tener una extensión de al menos seis cuartillas y debes de mostrar todo tu procedimiento en las ecuaciones que realices.

- Ahora mide experimentalmente la distancia horizontal que recorre la pelota, así como el tiempo que tarda en hacer el recorrido desde donde sale de la rampa hasta cuando cae en el recipiente. Realiza el lanzamiento cinco veces, cuidando que siempre sea la misma distancia de compresión (3 cm) del resorte. Es necesario que presentes un video en el que muestres el proceso de montaje y los cinco lanzamientos. Escribe los resultados que obtengas en la siguiente tabla:

Lanzamiento

Alcance horizontal

Tiempo

1

2

3

4

5

- De la tabla anterior obtén el alcance horizontal