UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMÁ SEDE AZUERO FACULTAD DE MECÁNICA INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA “Movimiento rectilineo”
ESTUDIANTES: GEMILY HERNÁNDEZ DIEGO VILLARREAL HÉCTOR BATISTA JORLENYS QUINTERO
DOCENTE: DIMAS CEDEÑO
II SEMESTRE/2016
OBJETIVO Describir experimentalmente los movimientos rectilineos uniformes y uniformemente variado de un cuerpo. Construir los graficos experimentales del camino recorrido y de la rapidez con respecto al tiempo para estos movimientos. Medir la aceleracion del movimiento uniformemente acelerado.
DESCRIPCIÓN EXPERIMENTAL
Para esta experiencia sobre movimiento rectilíneo uniforme y movimiento uniformemente acelerado comenzamos montando un sistema con un riel de aire, para realizar algunas medidas de movimiento uniforme, luego nos explicaron cómo funcionaba el ticómetro y repetimos la experiencia pero para movimiento uniformemente acelerado.
ANÁLISIS INDAGATORIO
1. De ejemplos de nuestra realidad, donde usted ha observado el movimiento uniforme. Cuando conducimos un auto a rapidez constante. Cuando caminamos. Un movimiento uniforme, será exactamente uniforme o dependerá de la exactitud de las mediciones con que se miden el camino recorrido y el intervalo de tiempo. El movimiento uniforme no depende de la exactitud de las mediciones, será movimiento uniforme siempre y cuando se realice con una trayectoria recta y con una velocidad constante. Aunque se debe tener en cuenta que el cuerpo debe recorrer el mismo camino en cualquier intervalo de tiempo.
2. Un movimiento, sera exactamente uniforme o dependera de la exactitud de las mediciones con que se miden el caminorecorrido y el interval de tiempo. Cuando estudiamos el movimiento uniforme a través de la experiencia en el laboratorio, este puede ser un poco inexacto debido a las mediciones con los instrumentos, corrientes de aire externas, desnivel del suelo y mesas, o debido a que las superficies de los objetos a emplear no son perfectas a lo largo de su estructura. 3. De ejemplos de nuestra realidad, donde usted ha observado el movimiento uniformemente variado Cuando los cuerpos caen libremente desde alguna altura, son sometidos a la gravedad que es constante. En los aparatos de parques de diversión, siempre parten del reposo y van variando su velocidad de manera constante hasta llegar a un máximo y luego empezar a desacelerar. 4. ¿Qué aplicaciones tecnológicas encuentra usted de estos movimientos? En el desarrollo y diseño de naves espaciales, aviones, motores de autos y de muchas máquinas en general.
MATERIALES SUGERIDOS
Riel de aire, deslizadores, cinta de registro, ticometro, regla, hoja, polea, juego de pesas graduadas.
EXPLORACION Parte A: Movimiento rectilineo uniforme
Registro de datos Tabla N. 1 x(cm) 8.7 17.0 t(s) 0.1 0.2 1. Construya
la
24.4 0.3 gráfica
31.5 0.4 de
38.5 0.5
posición
45.2 51.25 0.6 0.7 en función
x vs t f(x) = 68.96x + 3.2
57.1 0.8 del
tiempo
en papel
milimetrado.
2. Calcule la pendiente del gráfico, para ello realice un ajuste lineal ya sea manualmente o con algún programadecomputadora.
Po(0.2s, 17.0cm) Pf(0.8s, 57.1cm) log ( y f ) −log ( y o ) m= log ( x f )−log (x o) log ( 57.1 )−log ( 17.0) m= log ( 0.8 )−log ( 0.3) 0.53 m= 0.43
m = 1.2
3. Escriba la ecuación que relaciona la posición con el tiempo.
De acuerdo a la ecuación: x=xotm P(0.2s,17.0cm); m = 1.2 cm/s 17.0cm =xo0.2s(1.2cm/s) 17.0 cm xo= 0.2 s( 1.2cm/s ) 17.0 cm xo= 0.14 xo=121cm Así, nos queda la función: x=(121cm) t(1.2cm/s)
4. Construya la gráfica de velocidad vs tiempo.
V vs t
f(x) = - 39.64x + 87.09
5. Por simple inspección, cómo están espaciados los puntos sobre la hoja de datos. Por simple inspección, podemos observar que los puntos en la hoja de datos están a prácticamente la misma distancia, con disminuciones muy leves a medida avanzábamos en la curva. 6. ¿Qué representa la pendiente en el gráfico de posición versus tiempo? La pendiente en el gráfico de posición versus tiempo representa el ∆x/∆t, es decir la variación en la distancia sobre la variación en el tiempo. En otras palabras, la pendiente representa la velocidad. 7. Compare el valor de la pendiente del gráfico de posición versus tiempo por el método tradicional (manual) y por el método gráfico en un computador. ¿Qué opinión le merece esta comparación? No teníamos disponible ningun programa que pudiera realizar esta operación para poder hacer la comparación indicada en esta pregunta. 8. ¿Cuál es el significado físico de la relación matemática entre la posición y el tiempo? El significado físico de la relación matemática entre la posición y el tiempo en esta experiencia se refiere a la variación en forma potencial de la velocidad del objeto sobre el riel de aire. 9. Escriba tres posibles fuentes de error en esta experiencia. Tres posibles fuentes de error en esta experiencia son: La variación de la fuerza aplicada al momento de iniciar el desplazamiento del objeto sobre el riel de aire
La medición del tiempo cada vez que el objeto recorría una cierta distancia Fuerzas externas que pudimos haber aplicado sobre la mesa donde se encontraba el riel de aire que pudieron haberlo inclinado causando una aceleración/desaceleración durante el desplazamiento del objeto.
Parte B. Movimiento uniformemente acelerado Registro de datos Tabla N. 2 x(cm) 3.15 9.88 20.25 t(s) 0.1 0.2 0.3
34.5 0.4
52.4 0.5
Analisis de resultados 1. Construya el grafico de posicion en funcion del tiempo. ¿Qué tipo de relacion matematica existe entre las variables representadas en el grafico?
2.
¿Cuál
es
la
ecuacion
que
relaciona
la
posicion
De acuerdo a la ecuación: x=xotm P(0.5s, 52.4cm); m = 1.8 cm/s 52.4cm =xo0.5s(1.8cm/s) 52.4 cm xo= ( 1.8 cm/ s ) 0.5 s
52.4 cm 0.29 xo=181cm
xo=
en
funcion
del
tiempo?
Así, nos queda la función: x=(181cm) t(1.8cm/s)
3. A partir de la ecuacion(4) , calcule la rapidez instantanea en diferentes instantes y complete la tabla N 3.
Tabla N.3 v(cm/s) t(s)
49.4 0.1
85.5 123.1 160.8 0.2 0.3 0.4
197 233.5 0.5 0.6
V vs t f(x) = 369.33x + 12.28
4.
Construya el grafico de la velocidad instantanea en funcion del tiempo ¿Qué tipo de relacion matematica existe entre las variables representadas en el grafico?
5. A partir del grafico anterior, calcular la aceleracion constante del movimiento rectilineo uniformemente
variado.
dv dt Entonces, la ecuación que relaciona la aceleración con el tiempo sería: a = 368.5 cm/s 2 Por lo tanto, esta también sería la aceleración constante del carro. Por definición, a=
6. Utilizando el grafico de velocidad en funcion del tiempo, determine el area bajo el grafico. Recuerde que en este grafico el area bajo la curva representa el camino recorrido.
1 A= ( h1+ h2 ) b 2 1 A= ( 12.3 cm+233.5 cm )( 0.6 s ) 2 1 A= ( 245.8 cm ) ( 0.6 s ) 2 A=73.74 cm/s
GLOSARIO
Trayectoria: es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo en su movimiento.
Movimiento: es un cambio físico que se define como todo cambio de posición en el espacio.
Movimiento rectilíneo: la trayectoria que describe el móvil de una línea recta.
Movimiento rectilíneo uniforme: cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado: es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
CONCLUSION Utilizando las graficas y datos obtenidos del experimento hemos ampliado los conceptos acerca del comportamiento de algunas particulas, que a continuacion se le explicara. El movimiento rectilineo se produce cuando hay velocidad constante, y se lleva a cabo en una sola direccion, ya que no hay cambios en la velocidad, es decir se mueve de una misma forma u velocidad. Este tipo de movimiento no presenta variacion en su velocidad al menos que una fuerza extra actue sobre el objeto, pasaria de ser rectilineo uniforme a movimiento rectilineo uniformemente acelerado.
ANEXOS
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Guia de laboratorio Fisica I
