Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro
DETERMINCI!N E"#ERIMENT E"#ERIMENT$ $ DE RE$CI%NES ENTRE $ &E$%CIDD MEDI E INSTNT'NE RESUMEN En el la(oratorio de la determinación e)perimental de relaciones entre la velocidad media e instant*nea, se reali+aron mediciones de tiempo en ue un cuerpo recorre distancias determinadas en un riel de aire inclinado - para esto se usó un par de .otoceldas/ Este la(oratorio nos permitió entender muc0os conceptos utili+ados en la vida acad1mica - ue no son siempre claros para todos, adem*s cumplimos con el propósito de 0allar la velocidad media e instant*nea de un cuerpo - la relación e)istente entre las dos/ INTRODUCCION Durante el desarrollo de este la(oratorio pudimos anali+ar la relación - las di.erencias e)istentes entre la velocidad media de un cuerpo en un intervalo de tiempo - la velocidad de dic0o cuerpo en un instante/ $a velocidad es una magnitud vectorial ue determina la dirección - sentido del movimiento de una partícula, m*s especí.icamente es la rapide+ del cam(io de posición en un intervalo de tiempo, 0a(lando de velocidad media, en un instante este cam(io viene dado por el cam(io del espacio con respecto al tiempo cuando este tiende a cero 2instant*neamente3/ m(os t1rminos son igualmente importantes - de amplia aplicación en la vida diaria/ Con esta pr*ctica vimos ue conociendo las velocidades medias para determinadas distancias en unos tiempos nos podemos apro)imar a la velocidad instant*nea e)perimentalmente/ METODOLOGÍA #ara determinar la velocidad media en el e)perimento se utili+ó un desli+ador so(re un riel, se registraron los di.erentes tiempos ue demoro el desli+ador en recorrer un espacio determinado - para 0acer esta medición se utili+aron dos .otoceldas encargadas de medir el tiempo ue demora el desli+ador en pasar entre ellas/ Se utili+ó el m1todo anterior agreg*ndole cierto *ngulo de inclinación al riel, permitiendo ue aumente la velocidad en el tiempo, al igual ue su aceleración/ •
•
TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE DATOS DATOS Figura1 materiales utilizados
1
Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro
Fuete! "tt#s!$$te%oedu&%om$Fisi%a$1'()(((*&#"# Ta+la 1 Datos #ara determiar la ,elo%idad media ∆r
45 cm
D
t
65cm
5,7656 s 5,74:7 s 5,7::7 s 5,7;5< s 5,788: s
´ t
v
⃗
5,7898 s
11,94
cm s
Fuete! Autores del re#orte de i,estiga%i- vm = ⃗
vm = ⃗
∆r ∆ t
10 cm 0,8373 s
v m =11,94 ⃗
cm s
Ta+la . Datos #ara determiar la ,elo%idad istat/ea h
∆
45 c m m 6 c c ; , = m ; c m
t 1
t 2
t 3
5,4;57 s
5,5<:7 s
5,::=7 s
82,78
m 5,5949 c 5 s :
5,5:9= s
5,::49 s
82,!8
5,5;87 s
5,54<6 s
5,::=8 s
84,03
D
v2
v1
⃗
v ´
⃗
cm s cm s
cm s
104,38
104,2
102,04
cm s cm s
cm
Fuete! Autores del re#orte de i,estiga%i-
2
s
a
⃗
93,8
94,1
cm s
cm
93,0!
s
38,93
cm s
37,77
cm s
cm s
32,49
2
2
cm s
2
Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro vm= ⃗
v 1= ⃗
10 cm 0,1208 s
v 1= 82,78
cm
⃗
v 2= ⃗
v 1=
⃗
! cm 0,0717 s
v 2=
⃗
0,098 s cm
´= v
187,1! v´1=
cm
v´1= 93,8
cm
am =
a1= ⃗
cm a2=
⃗
0,48 s
a1= 38,93 ⃗
cm
s
cm s
cm s
2
v´3= 93,0!
cm s
∆v ∆ t
cm
18,01
s
a3 =
⃗
0,17 s
a2= 37,77
s
v´3=
s
cm
⃗
2
s
18!,07
cm
20,84
s
cm
v 2=102,04
⃗
2
⃗
21,!
2 cm 0,019! s
2
v´2= 94,1
s
s
∆v
v´2=
2
v 2=
⃗
cm
188,21
s
cm
v 1= 84,03
! cm 0,074 s
v 2=104,2
2 cm 0,0238 s
⃗
s
⃗
s
v 1=
⃗
cm
v 1= 83,!8
10 cm
v 2=104,38
∆ t
⃗
s
⃗
∆r
s
cm s
0,43 s
a3 =32,49
cm
⃗
2
s
2
Ta+la . Datos #ara determiar la ,elo%idad istat/ea h
∆
D
m c ; , =
:5 c m m c ; =5 c m
t 1
t 2
t 3
v1
5,5;=4 s
5,54<= s
5,:=:9 s
82,98
5,5;8; s
5,54<8 s
5,==58 s
8!,2
v2
⃗
3
´ v
⃗
cm s
cm s
103,09
103,!2
cm s
cm s
93,04
94,91
a
⃗
cm s
cm s
3!,8
39,!
cm s
2
cm s
2
Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro
85 c m ;5 c m 45 c m
5,5;=4 s
5,5486 s
5,8:75 s
82,98
5,5;=; s
5,546: s
5,;=:9 s
82,!4
5,5;=4 s
5,54=8 s
5,4;;= s
82,98
cm
147,0!
s cm
121,21
s cm
139,8!
s
cm s
cm s cm s
cm
11,02
s
101,9!
111,42
178,9
cm
1!,9
s
cm
1!7,9
s
Fuete! Autores del re#orte de i,estiga%i-
vm= ⃗
2 cm v 1= 0,0241 s ⃗
∆r
v ´=
∆ t
⃗
´= v
:5cm v 1= 82,98 ⃗
cm s
2 cm v 1= 0,0232 s ⃗
v 2=103,09
⃗
cm
⃗
v ´=
=5cm v 1= 8!,2
cm
⃗
s
2 cm v 1= 0,0241 s ⃗
v 2=103,!2
⃗
cm
⃗
v ´=
v 1= 82,98
cm s
2 cm v 1= 0,0242 s ⃗
v 2=147,0!
⃗
cm
⃗
v ´=
⃗
cm s
v 2=121,21
⃗
cm
4
cm
s
17,42 a1=
s
cm s
!4,08 a1=
a1=178,9
38,7 a1=
⃗
2 cm
s
cm s
2
cm s
cm 2
s
cm s
0,380 s
a1=1!,9 ⃗
s
cm
0,380 s
⃗
cm s
2
s
0,4403 s
a1= 39"!
⃗
2
cm
⃗
cm s
s
0,47 s
a1= 3!"8
cm
cm
v ´ =101,9!
s
a1=
⃗
203,8
2 cm v 2= 0,01! s
;5cm v 1= 82,!4
s
´ =11,02 v
s
∆ t
⃗
230,04
2 cm v 2= 0,013! s
85cm ⃗
cm
2
v ´ =94,91
s
s
∆v
20,11 ⃗
189,82
2 cm v 2= 0,0193 s
cm
2
v ´ =93,04
s
⃗
2
18!,07
2 cm v 2= 0,0194 s
am =
∆v
cm 2
s
cm s
2
cm s
2
cm s
2
Formación para la Investigación Escuela de Física, Facultad de Ciencias Universidad Industrial de Santander Construimos Futuro 2 cm v 1= 0,0241 s ⃗
222,84
2 cm v 2= 0,0143 s
⃗
v ´=
45cm v 1= 82,98 ⃗
cm s
v 2=139,8!
⃗
cm
s
33,8 a1=
⃗
2
v ´ =111,42
s
cm
cm
s
0,1224 s
a1=1!7,9 ⃗
s
cm
cm 2
s
CONCLUSIONES l determinar la relación entre la velocidad promedio - la velocidad instant*nea nos damos cuenta ue la velocidad instant*nea puede ser calculada o(teniendo e)perimentalmente la velocidad promedio/ Nos permitió di.erenciar los conceptos .recuentemente con.undidos, velocidad media - velocidad instant*nea/ Se cumplieron los o(>etivos propuestos en el la(oratorio -a ue se 0icieron las mediciones reueridas/ •
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REFERENCIAS 0ttp?@@laplace/us/es@AiBi@inde)/p0p@CinemC84ticadelmovimientorectil C8DneoIEG 0ttp?@@AAA/e>ournal/unam/m)@rm.@no=<6@RMF=<64;/pd. 0ttp?@@AAA/unne/edu/ar@articulacion@documentos@art;.isica/pd.
