4° Informe Lab de Fisica General

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y MECATRONICA

Curso

: Laboratorio de Física General

Profesor

: Jeffrey Sanchez

Informe Nro.

:4

Tema

: Movimiento Rectilíneo Uniforme

Mesa Nro.

: 1°

Integrantes

: Albitrez Joao Almandoz Ray Moron Francisco Vazquez Gonzalo

Fecha de experimento

: Jueves 25 de Marzo del 2011

H or a

: de 8:00 a 9:40

Fecha de entrega de informe

: Jueves 08 de Abril del 2011

2011-I FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y MECATRONICA 17


INTRODUCCION En este informe daremos a conocer los fenómenos físicos que ocurren comúnmente en nuestro entorno como lo son los movimientos que pueden ser representados mediante graficas. En estas graficas daremos a conocer la trayectoria que recorre un cuerpo (móvil) el cual tiene una velocidad que varía de acuerdo al desplazamiento. También veremos cómo está representado un movimiento en una grafica viendo su trayectoria y demostrando a través del papel milimetrado las curvas que se forman. Además daremos a conocer elementos en el movimiento que no son captados a simple vista y algunos métodos para hallar relaciones entre movimientos de uno o dos cuerpos, ya que hoy en día, estos tipos de movimiento los usamos para aplicaciones sencillas, aunque no son muy comunes en la vida cotidiana.

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INDICE DEF.

PAG.

Introducción………………………………………………………………………………3 Compendio Teórico………………………………………………………...…………….5 Parte Experimental………………………………………………………………...…….11 Cuestionario……………………………………………………………………………..12 Observaciones……………………………….……………………………….………….14 Recomendaciones……………………………………………………………….………15 Conclusiones…………………………………………………………………………….16 Bibliografía………………………………………………………………….…………...17



MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME El Movimiento Rectilíneo Uniforme, es cuando la trayectoria es una línea recta y el móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempo iguales. Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Cada vez que se hable de movimiento habrá que hacerlo indicando alguna referencia. En física, a esa referencia le llamamos “Sistema de Referencia”. A veces es un punto, otras veces es algo más. Si el movimiento es en línea recta, bastará un punto de esa línea para usarlo como referencia. Pero si el movimiento es en un plano, o en el espacio, es recomendable usar un sistema de coordenadas.

Su definición parte del momento de descifrar el significado de su nombre

Movimiento: Es cuando la posición de un cuerpo varía con el tiempo con respecto a un punto fijo llamado sistema de referencia.

Rectilíneo: Cuando la trayectoria descrita por el móvil o cuerpo es recta en todo momento.

Uniforme: Cuando la velocidad aplicada por el móvil o cuerpo es constante, es decir que no varía y por ende sabremos que la aceleración es nula.



ELEMENTOS DEL M.R.U.: •

Trayectoria: La trayectoria es el camino que describe el cuerpo al momento de desplazarse, es decir la velocidad aplicada en cierto tiempo.

•

Desplazamiento: Es la distancia entre el punto inicial y el punto final del recorrido o trayectoria. En el caso del MRU, el desplazamiento será igual a la trayectoria, pero no siempre será igual en los demás tipos de movimientos.

•

Móvil: Es el cuerpo que recorre una trayectoria a una velocidad constante en un determinado tiempo; es decir es aquel que realiza un MRU.

•

Distancia: Es el valor absoluto del desplazamiento sobre la trayectoria.

•

Tiempo: Es el intervalo de la duración del movimiento.

En estas dos imágenes se puede apreciar el MRU. En l figura de la izquierda vemos la posición vs tiempo; como resultado obtendremos la velocidad que es una recta, es decir es constante y esta es igual al cociente de la posición total entre el tiempo total. En la figura de la derecha podemos observar con mayor claridad la revolución de la velocidad. Podemos apreciar que en todo momento la velocidad es la misma.



Ecuaciones del Movimiento: Sabemos que la velocidad es constante; esto significa que no existe aceleración. La posición en cualquier instante viene dada por:

Donde es la posición inicial, v es la velocidad constante y t es el delta de tiempo (diferencia entre el instante final y el instante inicial). Si

la ecuación anterior corresponde a una recta que pasa por el origen, en una

representación gráfica de la función

, tal como la mostrada en la figura anterior.

1° Ley de Newton: De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Eso quiere decir que en un movimiento rectilíneo uniforme permanece en equilibrio siempre y cuando la velocidad sea constante.

Decir que algo se mueve cuando cambia de posición es un tanto ambiguo. Puede que todos los observadores que pueden existir no tengan la misma percepción. Para .demostrarlo veamos el siguiente caso: Rosa y Pedro van sentados en los asientos de un tren. Fuera del tren está Antonio, él está sentado en una banca cerca de la línea por donde pasa el tren. Al tiempo después, se juntan los tres y se producen los siguientes comentarios: - Antonio : Hoy los observé a ambos moviéndose a la velocidad que llevaba el tren. - Rosa: No es cierto, Pedro no se movió en momento alguno. - Pedro: Yo tampoco noté que Rosa se moviera. En cambio si vi moverse a Antonio.” Como pudimos ver, las 3 personas tienen razón, la diferencia yace en que cada uno tiene una perspectiva diferente al otro. Veamos otro ejemplo: Supongamos un auto de juguete que se mueve a lo largo de una línea recta, para el que se registran datos de posición (d) y tiempo (t) de su movimiento, como se muestra en la figura que sigue:



Con esa información construyamos un gráfico d vs t:



Se observa que la curva graficada es una línea recta. Esto nos lleva a concluir que las variables d y t son directamente proporcionales. Y si es así, entonces hay una razón entre ellas, esa razón la encontramos a través del cálculo de la pendiente de la recta. Para el cálculo de la pendiente escojamos dos puntos de la recta: (1 [m], 5 [s]) y (6 [m], 30 [s]) y reemplacemos en la fórmula para la pendiente (al lado derecho se muestra).

Para comprender acertadamente el resultado que se tiene, mas importante que el valor numérico es fijarse en la unidad de medida que resulta. En este caso es [m/s] y esta unidad corresponde al concepto de rapidez. Por lo tanto, se puede concluir que la pendiente en el gráfico d vs t representa la rapidez del objeto que se mueve.

¿Hay un solo tipo de rapidez? No. Existen 2 tipos: •

Rapidez Media

•

Rapidez Instantanea.

Consideremos:

Una rapidez media es si el intervalo de tiempo (

) en que se produce el cambio de posición

no es cercano a 0s. Mientras que es instantánea si el intervalo de tiempo es cercano a 0s. En su momento verán que la rapidez instantánea se define por:



Tiempo de Alcance y Tiempo de Encuentro: •

Tiempo de Alcance: El tiempo de alcance está definido por 2 cuerpos (A y B) separados a cierta distancia, donde la velocidad de A es mayor a la velocidad de B (siempre y cuando A este detrás de B). El tiempo que demore A en alcanzar B sera:

•

Tiempo de Encuentro: Este consiste en 2 cuerpos o móviles de velocidades iguales o diferentes separados a cierta distancia y parten hacia un mismo punto en direcciones opuestas, es decir si uno va hacia la izquierda el otro irá hacia la derecha o viceversa; y el tiempo esta definido por:





CUESTIONARIO 1. En el caso del movimiento rectilíneo uniforme, ¿la trayectoria recorrida y el tiempo son proporcionales? En el M.R.U. la velocidad del móvil en movimiento es siempre constante, definida esta como el espacio recorrido por dicho móvil en un intervalo de tiempo determinado; a consecuencia cada vez que aumente el tiempo transcurrido, la trayectoria recorrida también aumentara, por consiguiente ambas magnitudes son proporcionales , definiendo dicha proporción la magnitud de la velocidad.

2. De 3 ejemplos de M.R.U. Suponiendo una mesa infinita y la no existencia de la fuerza de fricción entre la mesa y otro objeto, una bola de billar avanzaría a velocidad constante en dicha mesa. Un atleta que calienta para hacer ejercicio trotando sobre un pista de carreras totalmente recta



Un tren que viaja a velocidad constante en un tramo largo de toda su ruta.

3. Experimente usted, calculando la velocidad promedio al caminar durante su vida cotidiana. Considerando que las personas caminamos por avenidas de muchas cuadras y asumiendo que todas las cuadras en promedio tienen una longitud de 100 metros, pero estas pueden variar o estar muy aproximadas a dicho valor, por ello tomando ese dato como ideal y considerando el promedio de tiempos calculado en caminar dicha distancia, 116 segundos, la velocidad promedio aproximada a la cual caminamos es: 86 cm/s.

4. Calcular la velocidad del móvil empleando el método grafico para la siguiente

grafica Se

sabe que la ecuación de una recta es:

Y=

mx +b;

y

que la grafica X vs t del MRU es una recta, definida por:

X=

Xo + V.t, encontramos:

V= lo

m, velocidad igual a la pendiente de la recta, por tanto:

igualando

las

ecuaciones

m = V = ∆X/∆t = (80 – 0)/ (2.5 -0)= 32 Por lo tanto la velocidad es 32cm/s, lo que quiere decir que cada segundo, dicho móvil ha avanzado 32cm.

5. ¿Cómo se aplicaría este tema en su carrera profesional? FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA Y MECATRONICA 17


Quizás el tema de MRU no sea muy útil o aplicativo en nuestra carrera profesional ya que los casos que se encuentran son ideales, debido a que se deben aceptar ciertas condiciones específicas.

OBSERVACIONES 1. El sistema usado para los experimentos no es muy preciso . 2. Operadores (computadoras) se colgaban al momento de realizar el experimento.

3. Falta de algún equipo para no usar nuestra propia fuerza como impulso.





RECOMENDACIONES 1. Obtener algún equipo o sistema actualizado para lograr resultados mas precisos y llegar a conclusiones concretas.

2. Cambiar o hacer mantenimiento a los operadores para no presentar fallas al momento de realizar el experimento.

3. Adquirir algún equipo donde no se use nuestra propia fuerza, ya que al usar nuestra fuerza se generara siempre un MRUV porque la velocidad va disminuyendo.



CONCLUSIONES 1. No existe solo un tipo de rapidez, también podemos conocer la rapidez instantánea.

2. La velocidad siempre será constante, caso contrario será un MRUV.

3. Siempre se tomara algún punto de referencia para analizar un movimiento y de acuerdo a este, se obtendrán distintas conclusiones.



BIBLIOGRAFÍA http://www.docentesinnovadores.net/archivos/contenidos/3998/mru.pdf http://shibiz.tripod.com/id9.html http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo_uniforme http://www.cobachsonora.net/materiales/s3/fisica/b2/Cinematica.pdf


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