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Experimentos > Tiro horizontal

Categorías: Mecánica
Palabras clave: Animación, Cinemática, Galileo


Autor/es

Manuel Fco. Alonso S�nchez

Qué se pretende demostrar

Comprobar que la hipótesis de Galileo, según la cual el tiro horizontal se puede obtener componiendo un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical de caída libre uniformemente acelerado.



Dirigido a

Gran público, Secundaria, Bachillerato.



Materiales necesarios

Mesa, pelota de tenis, Cámara digital sencilla, Programa Modellus (libre), Programa Virtual-Dub (libre), Programa Avistep (libre), pared blanca al fondo.



Descripción

El experimento comienza filmando el movimiento de la pelota. Si se desea lanzarla de forma que abandone la mesa con una velocidad determinada, podemos usar un plano inclinado que proporcione esa velocidad a la pelota antes de que ruede por la mesa. Esto no es imprescindible, sino que basta con lanzar la pelota con nuestra mano para que deslice por la mesa y el tiro horizontal comienza cuando la pelota sobrepasa el borde de dicha mesa con una determinada velocidad horizontal. El diseño experimental incluye la medida de la altura de la mesa como valor de referencia para tomar otras mediciones sobre la filmación.

Una vez realizada la grabación usamos un programa de tratamiento de videos para recortar el pedazo que corresponde al tiro horizontal y comprimir el clip de video correspondiente.  Después de volcar el video en la animación Modellus, usamos la herramienta de medición que proporciona el programa para establecer la equivalencia entre m y pixeles (aprovechando el dato de la altura de la mesa). Tenemos también en cuenta la duración de la caída y la medida del alcance horizontal (realizada sobre la misma grabación) para obtener la velocidad horizontal del lanzamiento.

Con todos estos datos ya podemos escribir como modelo físico-matemático de la simulación las ecuaciones de los movimientos teóricos horizontal y vertical. Una vez hecho esto completamos la simulación colocando en la pantalla tres pelotitas virtuales que realicen respectivamente el movimiento horizontal, el movimiento vertical y la composición de ambos.

Finalmente se trata de evaluar el grado de concordancia entre el movimiento real (filmado) y el movimiento virtual de la esta última pelotita (simulación). Entramos en la ventanita de control y elegimos un paso temporal igual a 0.01, es decir, ralentizamos el video y la animación a una escala 1/100. Después de hacerlo, comprobamos con satisfacción que existe muy buena concordancia entre ambos, es decir, que el movimiento que se deduce de las leyes escritas en el modelo (simulación) se corresponde a intervalos iguales de tiempo con las posiciones de fotogramas consecutivos de la pelotita real (filmada). El hecho de que la tercera pelota virtual  acompañe a la real, evidencia la validez de la hipótesis de galileo, puesto que a esta tercera pelota virtual se le asignaron las coordenadas de posición de las pelotas virtuales horizontal y vertical.



Imágenes

 


Enlaces

Descripción completa y descargar animaciones
Página concreta



Para saber m�s

Para ampliar contenidos también recomendamos entrar en las páginas de nuestra Web dedicadas expresamente al tiro horizontal y al tiro oblícuo.

http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Tiro-horizontal/Tiro-oblicuo.htm

Desde ellas también se accede a numerosas páginas que tratan el tema.



Observaciones

Otros autores:

Ana Isabel Aracil Belmonte
Asier Martínez Ferrándiz
María Ortega Ramos
Antonio Rodríguez Ávila