OBJETIVOS
Determinar la ecuación de la trayectoria de un
proyectil lanzado horizontalmente y, en base a ella, determinar su velocidad
inicial. Verificar los valores teóricos del alcance
horizontal maximo y el angulo de disparo con el que se logra ese
alcance, para un proyectil disparado sobre la horizontal.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Dado el caracter vectorial de la posición, la velocidad y la
aceleración, el movimiento unidimensionales en las direcciones de los
ejes “x” y “y”. Un ejemplo
típico de movimiento acelerado hacia abajo, g, y no se tiene
aceleración horizontal.
Siendo v0 constante, el alcance sera maximo cuando sen2 θ
sea maximo; es decir, igual a 1; luego: (12
Y el angulo con el que se logra el alcance maximo (que es el
angulo para el cual sen2 θ es igual a 1) es: (13)
Para el estudio practico del
movimiento de proyectiles se necesita, obviamente, un lanzador de proyectiles.
Existen en el mercado algunos dispositivos como el que se
muestra en la figura 3.
Este lanzador opera como
un cañón que impulsa una esfera por la acción de un
resorte interno. La esfera colocada en el lanzador debe ser empujada al
interior comprimiendo el resorte y estequedara retenido por el disparador. Para
lanzar la esfera, el disparador debe ser levantado con ayuda de la cuerda que
tiene atada, siendo recomendable verificar previamente que la esfera este en el fondo del
lanzador. El resorte comprimido puede ser retenido en tres posiciones, las que
estan indicadas por una banda de color amarillo que se puede apreciar por las ventanas del cañón
y que corresponden a los alcances largo, medio y corto. El lanzador dispone de un transportador y una pequeña plomada muy en cuenta
para medir las distancias que intervienen en un experimento particular.
PROCEDIMIENTO
• Trayectoria de un proyectil disparado
horizontalmente
1. Montar el arreglo de la figura 4. con este arreglo, se disparara horizontalmente una esfera
metalica como
el tablero, el que debe estar cubierto con papel blanco de manera que, con
papel carbónico puedan marcarse los impactos de la esfera. Así
podran obtenerse pares de valores (x,y) y se
podra determinar la trayectoria de la esfera.
Conocimiento científico
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El conocimiento científico es una aproximación crítica a
la realidad apoyandose en el método científico que,
fundamentalmente, trata de percibir y explicar desde lo esencial hasta lo
mas prosaico, el porqué de las cosas y su devenir, o al menos
tiende a este fin.
Para la Real Academia Española, conocer es tener noción, por el
ejercicio de las facultades, de la naturaleza, cualidades y relaciones de las
cosas. Conocimiento es la acción y efecto de conocer; el sentido de cada
una de las aptitudes que tiene elindividuo de percibir, por medio de sus
sentidos corporales, las impresiones de los objetos externos, conocimiento es
todo aquello capaz de ser adquirido por una persona en el subconsciente.
El filósofo Karl Popper acepta que la finalidad de la ciencia es la
verdad,[1] pero, en principio, evita el uso del término para la
investigación científica y desplaza la cuestión hacia un
punto de vista mas delimitado: el de la demarcación, donde el
éxito de la ciencia se mide por su capacidad para desenmascarar las
doctrinas engañosas y repudiar las teorías inconsistentes,
aceptando sólo provisionalmente las teorías corroboradas.[2]
Según Imre Lakatos la única forma de justificar el conocimiento
científico es a través de la crítica y contrastabilidad de
nuestros ensayos de solución a los problemas surgidos en la
tensión entre nuestro conocer y nuestro ignorar: 'El método
de la ciencia, es pues, el de las tentativas de solución, el del ensayo
o idea de solución, sometido al mas estricto control
crítico, no es sino una prolongación crítica del
método del ensayo y el error'.[3]
La crítica consiste en intentos de refutación: si la
crítica tiene éxito se descarta el ensayo de solución
refutado y se busca otro; si resiste a la crítica se acepta
provisionalmente en cuanto digno de seguir siendo discutido, y si persiste en
resistir la crítica se puede estimar corroborado, pero eso no significa
que se le acepte como verdadero, solamente significa que, de momento, no se han
encontrado razones para desecharlo.[4]
El avance en elconocimiento científico se produce en cuanto los
científicos al abandonar las teorías refutadas estan
obligados a reemplazarlas por nuevos ensayos de solución y eso conduce a
descubrimientos e innovaciones. Así la propuesta de Popper 'no
es salvarles la vida a los sistemas insostenibles sino, por el contrario,
elegir el que comparativamente sea mas apto, sometiéndolos a
todos a la mas aspera lucha por la supervivencia'.[5]
Según el filósofo de la ciencia Paul Feyerabend, no es efectivo
que la noción de conocimiento valido se reduzca al conocimiento
científico.[6] Dando por supuesto que, en la medida que nuestro
etnocentrismo nos hace ver la realidad con el prisma de la racionalidad
occidental, esta resulta perfectamente coherente con la idea del progreso
ininterrumpido del conocimiento científico; Feyerabend, también
cree que la razón no es la única forma de inteligibilidad y
tampoco la última: 'La ciencia es una de las muchas formas de
pensamiento que el hombre ha desarrollado y no necesariamente la mejor'.[7
Características Del Conocimiento Científico
El conocimiento científico es un saber crítico
(fundamentado), metódico, verificable, sistematico, unificado,
ordenado, universal, objetivo, comunicable (por medio del lenguaje
científico), racional, provisorio y que explica y predice hechos por
medio de leyes.
• El conocimiento científico es crítico porque trata de
distinguir lo verdadero de lo falso. Se distingue por justificar sus
conocimientos, por dar pruebas de sus verdad, por eso es fundamentado,porque demuestra que es cierto.
• Se fundamenta a través de los métodos de
investigación y prueba, el investigador sigue procedimientos, desarrolla
su tarea basandose en un plan previo. La
investigación científica no es erratica sino planeada.
• Su verificación es posible mediante la aprobación del
examen de la experiencia. Las técnicas de la verificación
evolucionan en el transcurso del tiempo.
2. Pegando el tablero a la boca del
lanzador, marcar en el la posición vertical del
centro de la esfera en el instante del
lanzamiento (y=0[m]. Ademas, con ayuda del extremo inferior del
tablero, marcar en el suelo la posición horizontal del
frente de la esfera en el instante del
lanzamiento (x=0[m]).
3. Para una distancia x de 0.200[m] y con
ellanzador en su posición de alcance medio, disparar la esfera cinco
veces (junto a los puntos de impacto en el tablero anotar el valor de x). repetir esto incrementando la distancia x en 0.200[m] cada
vez, mientras la esfera siga impactando en el tablero.
4. Llenar la Tabla 1 de la Hoja de Datos midiendo en el papel del
tablero los valores de y correspondientes a los diferentes valores de x,
calcular el promedio de los valores de y
• Alcance horizontal de un proyectil en función del angulo de disparo
5. Montar el arreglo de la figura 5. Con este arreglo se disparara un esfera metalica sobre la mesa, la que debe
estar cubierta con papel blanco de manera que, con papel carbónico,
puedan marcarse los impactos de la esfera. Puedan marcarse
los impactos de la esfera. Variando el angulo de disparo sobre la
horizontal, podran obtenerse pares de valores (θ,D)
y se pondra estudiar la relación entre alcance horizontal y el
angulo de disparo.
6. Con el lanzador es su posición de alcance medio, disparar cinco veces
la esfera con un angulo de disparo 10[º]
(anotar este angulo en el papel de la mesa). Repetir esto incrementando
el angulo de disparo en 10[º] cada vez, hasta llegar a 80[º].
7. Llenar la Tabla 2 midiendo en el papel de la mesa los valores de D
correspondientes a los diferentes valores de θ. En cada caso, calcular el
promedio de D.