solucion de LAB N° 3 - MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL

FISICAI 2014-II

LABORATORIO N° 3 MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL  

OBJETIVOS

1.1 Comprobar experimena!mene "n mo#imieno "ni$imen%iona!. 1.& 1. & Dee Deerm rmin inar ar !o% !o% #a! #a!or ore% e% $e !o% !o% par par'm 'me ero ro% % in#o in#o!" !"(r (ra$ a$o% o% en e! mo#im o#imie ien no o a par parir ir $e !a (on%r"((i)n $e !o% *r'+(o% (orre%pon$iene%. II. ,U II. ,UND NDAM AMEN ENTO TO TE TEOR ORIC ICO O Mo#imieno "ni$imen%iona!-

Tomem omemo% o% e! (a%o (a%o par pari( i("! "!ar ar en e! " "e e e! m)#i m)#i!! #ia/ #ia/a a en ra0e ra0e( (o oria ria re( re(a a en e%e e%e (a%o a%o2 en o$o momen omeno !o% !o% $e%p!aamieno% $e%p!aamieno% (oin(i$ir'n (on !a ra0e(oria2 0 enon(e% !a% $i4ere $i4erene ne% % po%i( po%i(ion ione% e% o("pa o("pa$a% $a% p"e$en p"e$en re4eri re4erir%e r%e a "n %o!o %o!o e/e.

En e%e (a%o2 !o% $e%p!aamieno%2 !a% #e!o(i$a$e% 0 !a% a(e!era(ione% en$r'n !a mi%ma $ire((i)n "e e! e/e x2 (on %eni$o 5a(ia e! 6x o e! 7x2 %e*8n %ea. 9o$emo% pre%(in$ir en !a noa(i)n enon(e% $e !a% :e(5a% $e #e(or2 "i!ian$o !o% %i*no% a!*ebrai(o% ;6< 0 ;=< para $e+nir !o% %eni$o%.

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MOVIMIENTO EN LINEA ACELERACI>N CONSTANTE.

RECTA

La a(e!era(i)n $e! mo#imieno e% (on%ane. a ? (e. ● ●

La *r'+(a e% "na re(a para!e!a e! e/e $e! iempo E! 'rea ba/o !a *r'+(a $eermina e! (ambio $e !a #e!o(i$a$

Velocidad (m/s) 1

Tiempo (s)

0#020$

aceleaci!" (m/s/s)

%#%1

0#002%

2

0#040$

4#0$

0#0404&

'

0#00$

2#

0#004

4

0#00$

2#22

0#00'

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0#$010$

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CON

FISICAI 2014-II 20

0#400&

0#%4

0#$41%$

21

0#420&

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0#%2

0#12'

2'

0#40&

0#%0

0#$42

La *elocidad es *aia+le , ie"e la posi+ilidad de a.me"a o dismi".i poesi*ame"e ● ● ●

La ca es ."a eca o+lic.a a am+os ees La pe"die"e de la eca deemi"a la aceleaci!" 3l ea +ao la ca deemi"a el desplaamie"o

La posici!" es *aia+le , lo 5ace de modo popocio"al al c.adado del iempo# ●

●

La ca es ."a pa+ola6 si el mo*imie"o es aceleado es c!"ca*o 5acia ai+a , si el mo*imie"o es eadado la pa+ola es c!"ca*a 5acia a+ao# La pe"die"e de la ca e" ." p."o deemi"a la *elocidad i"sa""ea#

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III. MATERIAL DIDACTICO 7aa el desaollo del ema6 los al.m"os .iliaa" lo si.ie"e8 '#1 I"s.me"os ,/o e9.ipos ● ●

7AS7ORT :ploe ;L: 7AS7ORT Moio" Se"so

7S-2002 7S-210'

(ela de 1m paa s. cali+aci!")

'#2 MAT3RIAL3S ● ● ● ● ● ●

Caio , cail
IV. TECNICA O9ERATORIA @ 9ROCEDIMIENTO @ I"esa al =aa S.dio , cea ." e>peime"o# Co"eca el se"so de mo*imie"o a la i"e?ase , cal@+alo 3sa+lece ."a #e!o(i$a$ $e m"e%reo de $0  paa el se"so de mo*imie"o# 7aa ese e>peime"o esa+leceemos al."as Op(ione% $e m"e%reo # Lo 9.e +.scamos es 9.e la oma de daos se i"icie c.a"do la disa"cia e"e el se"so de mo*imie"o , el m!*il sea de '0 cm , 9.e la a+aci!" co"cl.,a c.a"do la disa"cia 9.e sepaa a am+os o+eos sea de 0 cm# B 3"co"a las cas de8  po%i(i)n #er%"% iempo ( x *s# )6  #e!o(i$a$ #er%"% iempo (* *s# ) ,  a(e!era(i)n #er%"% iempo (a *s# )# Los es cos "o so" i"depe"die"es e"e s@ ,a 9.e la *elocidad i"sa""ea es la dei*ada de la posici!" , la aceleaci!" i"sa""ea es la dei*ada de la *elocidad i"sa""ea o la se."da dei*ada de la posici!"# Recome"daci!"8 7aa el i"?ome de mo*imie"o ."idime"sio"al "o ol*ides .ada los es.lados del e>peime"o e" . .s+ ,/o c.ade"o6 es "ecesaio e impesci"di+le co"a co" esos daos paa la ela+oaci!" del i"?ome#

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V.

RECOLECCION DE DATOS @ RESULTADOS

Co" los daos o+e"idos6 co"s.i es a+las de i"?omaci!"8  Ta+la 18 posici!" *s iempo  Ta+la 28 *elocidad *s iempo  Ta+la '8 aceleaci!" *s iempo  D a co"i".aci!" co"s.i es acas coespo"die"e a cada a+la especi*ame"e# 7aa la ca de la a+la 16 deemi"a la ec.aci!" de la pa+ola# 7aa la ca de la a+la 26 deemi"a la ec.aci!" de la eca#

VI. CUESTIONARIO DE A9LICACI>N 1<

La aceleaci!" de ."a pa@c.la es dado po a >() E A6 do"de AE4 m/s'# a) Si la apide del cami!" e" E1 es m/s6 c.l se e" E4 sG# (RE' m/s) SOLHCIO8

= = x

a x ( t )=

∫ a x ( t ) . dt =∫ dV x ( t ) ⌈ 

t  2

4 t 

+ c ⌉ t  = ⌈ v +c 1 ⌉ v f  ¿ t =0 + c  − ( 0 + c )= v f − v 0

2 t  = v  − v

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v  = m s

7aa E1 ,

= −v v= v  = 2 t  + 6 7aa E4 la

v =

v  = 2 x 4 + 6

v = m s &<

La *elocidad de ."a pa@c.la es dado po V >() E (& 2J) m/s# a) Si la posici!" de la pa@c.la e" E1 es 10 m6 c.l se la posici!" e" E4 sG (RE206$ m) SOLHCIO8

= V x (t )=

+ x

∫ V x (t ) . dt =∫ d x ( t ) ∫ (9 t  +t ). dt =∫ d x ( t ) 2

 9 t 

t  + + c ⌉ t  = ⌈  x + c 1 ⌉ X f 

9 t 

+ + c  − ( 0 + 0 + c )= X f − X  0

⌈ 

t 

7aa E1 el

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E10 m

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9 t 

t 

+ = X f − X  0

+ =10− X  0

=  X f =

9 t 

t 

+ + 6,5

7aa E4 s el

 X f =

9 t 

EG

t 

+ +6,5

=

m

3<

La aceleaci!" de ."a pa@c.la es dado po a >() E 126 a) Si la apide del cami!" e" E2 s es 4 m/s6 c.l se e" E4 sG# (RE% m/s)   SOLHCIO8

=

∫ a x ( t ) . dt =∫ dV x ( t ) ∫ 12 t.dt =∫ dV x ( t )  12 t 

⌈ 

2

+ c ⌉ t  =⌈  v + c 1 ⌉ v f  ¿ t =0

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12 t 

+ c −( 0 + c )=v f − v 0

6 t  = v  − v 7aa E2 s ,

v = m s

= −v v =− v  = 6 t  − 20 7aa E4 la

v =

v  = 6 x 4 + 20

v = m s <

La *elocidad de ."a pa@c.la es dado po V >() E ( 2J2) m/s# a) Si la posici!" de la pa@c.la e" E2 es $ m6 c.l se la posici!" e" E$ sG (RE20 m) SOLHCIO8

= V x (t )=

+ x

∫ V x (t ) . dt =∫ d x ( t ) ∫ (6 t  +2 t ) . dt =∫ d x ( t ) 2

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 6 t 

+

2 t 

+ c ⌉ t  = ⌈  x + c 1 ⌉ X f 

6 t 

+

2 t 

+ c −( 0 + 0 + c )= X f − X 0

⌈ 

7aa E2 el

6 t 

 x

E$ m

2 t 

= X f − X  0

+

x

=5 − X 0

6 t 

+

+

=−  X f =

2 t 

−15

7aa E$ s el

 X f =

6 t 

+

2 t 

EG

−15

= <

La aceleaci!" de ."a pa@c.la es dado po a >() E '66 do"de# a) Si la apide del cami!" e" E1 es 4 m/s6 c.l se la apide e" E' sG# (RE164 m/s) SOLHCIO8

=

∫ a x ( t ) . dt =∫ dV x ( t )

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∫ 3.6 t .dt =∫ dV x ( t ) ⌈ 

. t 

+ c ⌉ t  = ⌈  v + c 1 ⌉ v f  ¿ t =0

2

3,6 t 

+ c −( 0 + c )= v f −v 0

1 8 t  = v  − v

v = m s

7aa E1 s ,

= −v v= v  = 1 8 t  + 2 2

v =

7aa E' la

v  = 6 x 4 + 2 2

v =

ms

<

La *elocidad de ."a pa@c.la es dado po V >() E ('J2) m/s# a) Si la posici!" de la pa@c.la e" E0 es 2 m6 c.l se la posici!" e" E2 sG (RE10 m)  

SOLHCIO8

= + V x (t )=

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x

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∫ V x (t ) . dt =∫ d x ( t ) ∫ (t  +2 t ) . dt =∫ d x (t ) 3

 t  ⌈ 

+

2 t 

t  2 t 

+

+ c ⌉ t  = ⌈  x + c1 ⌉ X f  + c  − ( 0 + 0 + c ) = X f − X  0

7aa E0 el

t 

+

2 t 

E2 m

= X f − X  0

=− =  X f =

t  2 t 

+

+2

7aa E2 s el

 X f =

t  2 t 

+

EG

+2

= <

=eemi"e la aceleaci!" e"  E 11 s , el desplaamie"o e" los pimeos 10 s# 3"  E 06 s. *elocidad es 22 m/s#

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SOLHCIO8

A1

A2

− = a =−tan ∅=

a =−tan ∅=

=−

<

=eemi"e la *elocidad e"  E 10 s6 si se sa+e 9.e la *elocidad al i"icio del mo*imie"o es de  m/s#

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  SOLHCIO8

a 

a

=

a= 7aa E$s la

a=

= v

7aa E10s la

= =

=

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=

 6 la * EG

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VII. BIBLIOFRA,IA ALVAR3;A6
FISICA ;33RAL 3di# ala6 M>ico =#F# 1&1

M3I3RS6

LA
S3RAD6 R#A#

FISICA 3di I"eameica"a6 M>ico =#F# 1&$

ILSO6 N#=#

FISICA CO A7LICACIO3S 3di# I"eameica"a6 M>ico =#F# 1&4

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