UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

LABORATORIO DE FÍSICA A“PLANTAS CONTRA ZOMBIS”

SALÓN G-208 HORARIO 16:00-18:00

INTEGRANTES

*DAIRA ALITZEL RESENDIZ VAZQUEZ.

*CRISTINA PONCE DEL LEON GARCÍA.

*CHAIREZ GRISELDA.

*FRAGA GALAVIZ ANA ROSA.

*MTZ. CASTILLO JAZMIN HAIDE.

*HERNANDEZ OROZCO NEFTALI JESUS.

INTRODUCCIÓN:Desde tiempos remotos el ser humano a intentado entender el mundo que lo rodea, de ahí que surge una ciencia llamada física. Ninguna otra ciencia ha intervenido de forma tan activa para revelarnos las causas y efectos de los hechos naturales.

El presente proyecto trata sobre el estudio del movimiento, este puede definirse como un cambio continuo de posición, para esto se deben de considerar las diversas variables que influyen en la trayectoria de un cuerpo. La descripción de estos movimientos corresponde a la cinemática una rama de la física

OBJETIVO

El alumno aprenderá a interpretar datos y a encontrar solución a los problemas que se le presenten así como también aprenderá a identificar si los supuestos son verídicos.

ANTECEDENTES

CAÍDA LIBRE Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo

bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio.

MOVIMIENTO PARABÓLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado

por un objeto cuya trayectoria describe una

parábola

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Un movimiento es rectilíneo cuando un móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME MENTE ACELERADO

También conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

La invasión zombi se acerca y todos los habitantes del planeta tierra deben de estar preparados. Según los reportes del posgrado Lamentable Autónomo Nacional y Tormentoso contra zombis (PLANTZ) la única forma de derrotarlos es utilizando un tipo específico de plantas de acuerdo al reporte anexado. Nos reunimos para plantear la posible solución que logre evitarlo apoyándonos de los conocimientos de la Física.

JUSTIFICACIÓN

Debemos estudiar los movimientos de los objetos por métodos físicos si es que queremos comprender su comportamiento y aprender a controlarlos

PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS

Suponemos que podríamos evitar este trágico suceso utilizando los conocimientos de física, en especial la cinemática exponiendo los métodos físicos y matemáticos. Para determinar el movimiento y así ganar esta batalla.

RESOLUCIÓN

Estos son unos problemas que se apegan al movimiento parabólico (completo) cuyas variables a determinar fueron ángulos(°), alturas, alturas máximas, alcances, velocidades y tiempo. Usando el marco teórico previo y llevando un orden para la realización de los problemas.

EL JARDÍN DE LA CASA

A= LxL (por sección) A= (1.20m) (1.20m) = 1.44

LA PISCINA

A = b x h A= (8.4m) (2.4m) = 20.16

2.4 metros

8.4 metros

1.Si se requieren tres disparos certeros en la cabeza de la planta tipo nut para destruirla, determine el ángulo de disparo, alcance y la velocidad de impacto para cada tiro de la catapol y el tiempo total que le lleva destruirla.

PLANTA TIPO NUT Y ZOMBIE CATAPOL

Datos: Datos:y = 3m x= 1m v desplazamiento = 0.2 m/s v disparo= 10 m/s

Determinar*Angulo-Ɵ

*Altura máxima- Xmax

*Velocidad final- vf

*Tiempo total- tt

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

Primer disparo: ymax =(𝐯𝐨𝐬𝐢𝐧𝛂)²𝟐𝐠

3 m= (𝟏𝟎𝐦𝐬 𝐬𝐢𝐧𝛂)² (𝟏𝟗.𝟔𝐦𝐬 )² = 𝟓𝟖.𝟖 𝐦²/𝐬²𝟏𝟎𝟎 𝐦²/𝐬²

sin Ɵ =ට𝟓𝟖.𝟖 𝐦²/𝐬²𝟏𝟎𝟎 𝐦²/𝐬² = 0.7668

sin Ɵ= 50.06 ▫

xmax =𝐯𝐨² 𝐬𝐢𝐧(𝟐Ɵ)𝐠 xmax =(𝟏𝟎𝐦/𝐬)² 𝐬𝐢𝐧ሺ𝟐ሻ(𝟓𝟎.𝟎𝟔)𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

xmax =(𝟏𝟎𝟎𝐦/𝐬)² 𝐬𝐢𝐧(𝟏𝟎𝟎.𝟏𝟐)𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

xmax = 𝟗𝟖.𝟒𝟒𝟒𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

xmax = 10.04 m = 𝟏𝟎.𝟎𝟒𝐦𝟐 = 5.02 m

vf= voy+gt vf=Voy (sinθ)+gt vfy= 𝟕.𝟔𝟔𝐦𝐬Τ + 𝟗.𝟖𝐦𝐬𝟐ൗ� ሺ𝟎.𝟕𝟖𝐬ሻ vfy=15.304𝐦𝐬Τ tsubir= 𝐯𝐨 𝐬𝐢𝐧𝚹𝐠 tsubir= 𝟏𝟎𝐦𝐬Τ(𝐬𝐢𝐧𝟓𝟎.𝟎𝟔°)𝟗.𝟖𝐦𝐬𝟐ൗ�

tsubir=0.78s

Segundo disparo: xmax =𝐯𝐨² 𝐬𝐢𝐧(𝟐Ɵ)𝐠 𝒔𝒊𝒏𝜽= 𝒈𝒙𝒎𝒂𝒙𝟐𝒗𝒐𝟐 𝒔𝒊𝒏𝜽= (𝟗.𝟖)(𝟖.𝟎𝟒)𝟐(𝟏𝟎)𝟐 𝜽= 𝒔𝒊𝒏−𝟏(0.3939)=23.20° vf= voy+gt vf=Voy (sinθ)+gt vfy= 𝟑.𝟗𝟑𝐦𝐬Τ + 𝟗.𝟖𝐦𝐬𝟐ൗ� ሺ.𝟒𝟎𝐬ሻ vfy=7.85𝐦𝐬Τ

tsubir= 𝐯𝐨 𝐬𝐢𝐧𝚹𝐠 tsubir= 𝟏𝟎𝐦𝐬Τ(𝐬𝐢𝐧𝟐𝟑.𝟐𝟎°)𝟗.𝟖𝐦𝐬𝟐ൗ�

tsubir=0.4s Tercer disparo: xmax =𝐯𝐨² 𝐬𝐢𝐧(𝟐Ɵ)𝐠 𝒔𝒊𝒏𝜽= 𝒈𝒙𝒎𝒂𝒙𝟐𝒗𝒐𝟐 𝒔𝒊𝒏𝜽= 𝟗.𝟖(𝟔.𝟎𝟒)𝟐(𝟏𝟎)𝟐 𝜽= 𝒔𝒊𝒏−𝟏(0.29596)=17.21°

vf= voy+gt

vf=Voy (sinθ)+gt

vfy=

vfy=5.89

tsubir=

tsubir=

tsubir=0.30s

Tiempo en destruirla: 1.48s

2. Para destruir Al zombie ballon se pueden utilizar las plantas tipo cattail y melum. El tipo cattail debe lanzar una espina al globo para reventarlo pegarle al zombie cuando esta se encuentra en caída libre a 1 metro sobre el suelo.

a) Si el ángulo de disparo para reventar el globo es de 60º e impacta cuando el tiro alcanza la altura máxima. Calcule la velocidad de disparo, la distancia horizontal entre el zombie ballon y la planta cattail y el tiempo que le lleva reventarlo.

zombie ballon y la planta cattail

Datos: Datos:Ɵ = solo de 20˚ a 60˚ y=3m

V= 1m/s

  

Determinar:

*Velocidad inicial(vo)*Altura máxima (xmax)*Tiempo total (tt)

SOLUCIÓN DEL PROBLEMAymax =(𝐯𝐨𝐬𝐢𝐧𝛂)²𝟐𝐠 𝟑(𝟏𝟗.𝟔)(𝐬𝐢𝐧𝟔𝟎°)² = (vo)²

(vo) = ²𝟓𝟖.𝟖 𝐦²/𝐬²𝟎.𝟕𝟓 = 78.4 m /s² ²

vo=ට𝟕𝟖.𝟒𝐦𝟐𝐬² vo= 8.85 m/ s

SOLUCIÓN DEL PROBLEMAxmax =𝐯𝐨² 𝐬𝐢𝐧(𝟐Ɵ)𝐠 xmax =(𝟖.𝟖𝟓𝐦/𝐬)² 𝐬𝐢𝐧(𝟏𝟐𝟎)𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

xmax = 𝟔𝟕.𝟖𝟐 𝐦²/𝐬²𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

xmax = 6.92 m Distancia entre la planta y el zombie = 3.46m tsubir= 𝐯𝐨 𝐬𝐢𝐧𝚹𝐠 tsubir= 𝟖.𝟖𝟓𝐦𝐬 𝐬𝐢𝐧𝟔𝟎𝟗.𝟖 𝐦/𝐬²

tsubir= 0.78 s

b)Para el segundo disparo (cuando el zombie va en caída libre), si este sale a la misma velocidad que el inciso anterior ¿Calcule el ángulo de disparo y el tiempo que le lleva hacerlo? 

Determinar *Ɵ ángulo *T tiempo

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

ymax =(𝐯𝐨𝐬𝐢𝐧𝛂)²𝟐𝐠 𝐲𝐦𝐚𝐱 𝟐𝐠(𝐯𝐨)² = (sinϴ)² (sinϴ) = ²

ሺ𝟐𝐦ሻሺ𝟐ሻ(𝟗.𝟖𝐦𝐬𝟐)(𝟖.𝟖𝟓𝐦𝐬 )² sin ϴ= ට 𝟑𝟗.𝟐 𝐦²/𝐬²𝟕𝟖.𝟑𝟐𝟐𝟓 𝐦²/𝐬² sinϴ=ξ𝟎.𝟓 𝚹= 𝐬𝐢𝐧¹ 0.7 ϴ= 44.42 °

tsubir= 𝐯𝐨 𝐬𝐢𝐧𝚹𝐠 tsubir = 𝟖.𝟖𝟓𝐦𝐬 𝐬𝐢𝐧𝟒𝟒.𝟒𝟐𝟗.𝟖𝐦/𝐬²

tsubir= 0.63 s

c)Sabiendo que la velocidad de impacto con la que se destruye el zombie, es de 10m/s, diga si este sobrevive al impacto.Determinar:Velocidad final.

Datos.

• vf =10 m/s

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA𝐯𝐱 = 𝐯𝐨𝐜𝐨𝐬𝚹 = 𝟖.𝟖𝟓 𝐜𝐨𝐬 𝟑𝟎.𝟎𝟐 = 𝟕.𝟔𝟓 𝐦𝐬 𝐯𝐲 = 𝐯𝐨𝐬𝐢𝐧𝚹 = 𝟖.𝟖𝟓 𝐬𝐢𝐧 𝟑𝟎.𝟎𝟐 = 𝟒.𝟒𝟒 𝐦𝐬 𝐯𝐟 = ට𝐯𝐟𝐱𝟐 + 𝐯𝐟𝐲𝟐 = ට(𝟕.𝟔𝟓)² + (𝟒.𝟒𝟒)² = 𝟖.𝟖𝟔𝟏𝐦𝐬

d) En caso de que sobreviva, se cuenta con la planta melum para completar la misión, calcule el ángulo y la velocidad de disparo necesaria para golpearlo antes de que este comience a caminar.

Determinar

*Ángulo(θ)

*Velocidad inicial(vo)

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

= 

Igualación

 

ymax =

e) calcule el tiempo total desde que sale el primer disparo hasta que es destruido el zombie

Determinar*Tiempo total(tt )

Solución del problema

3. suponiendo que ninguna planta impacta al zombie dolphin rider y este logra saltar a la planta cattail cayendo justo después de este (sabiendo que el zombie nada a 0.075m/s). ¿Lograra llegar al extremo de la piscina antes de que se ahogue? ¿ Qué velocidad debió llevar el zombie para lograr pasar?

PLANTA TIPO CATTAIL Y ZOMBIE DOLPHIN

Datos: Datos: vmax = 10m/s Ө= de 20˚ a 60˚tt = 10 s vcte = 0.075m/s

Determinar*X (distancia)*Vf ( velocidad final para lograr pasar la piscina)

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

No logra pasar la piscina

 

4. La única posibilidad para eliminar de un solo tiro al zombie catapol es con la planta cob cannon

a) suponiendo que la distancia entre cob cannon y catapol es la distancia horizontal máxima en tiro parabólico ¿ con que velocidad sale el disparo?

Determinar* vo ( velocidad inicial)

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

=3.6m .73 m/s

 b) si la velocidad de disparo en movimiento horizontal en (MRUA) es 5 veces mayor y el tiempo ¼ parte del tiro parabólico. Calcule la aceleración que debe llevar el disparo Determinar*Aceleración(a)

SOLUCIÓN DEL PROBLEMA

= 0.6839s

CONCLUSIÓN

Con la resolución de los problemas nos pudimos dar cuenta que se pueden matar a los zombies y poder evitar la invasión de estos mediante la interpretación de las características de cada uno de los zombies y de cada planta y usando estos datos para poder defender a la tierra con nuestros conocimientos empleando diversas propiedades de la física como el tiro parabólico , caída libre y funciones trigonométricas.

Quedándonos claro que la física es una ciencia indispensable para cualquier función que realicemos en nuestra vida cotidiana y que el aprendizaje de esta no es complicada y nos ayuda a adquirir una mayor habilidad y comprensión en problemas científicos que se nos presenten.

BIBLIOGRAFÍA

Título del libro: Física conceptos y aplicaciones

Autor: Paul E. Tippens Edición: séptima edición   FISICA GENERAL HECTOR PEREZ MONTIEL PUBLICACIONES CULTURAL FISICA Conceptos y Aplicaciones TIPPENS Mc Graw Hill