UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Curso: Física I
Informe: N°2 Velocidad y aceleración instantánea en movimiento rectilíneo
Integrantes: López Rivalles Joaquín Alejandro
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Marchena Alva Cé sar André
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2017-II
PRÓLOGO
En este informe de laboratorio N°2 “Velocidad y Aceleración Instantánea”, realizaremos un experimento en la que podamos calcular o predecir la velocidad de una partícula en un instante de tiempo, con ayuda de gráficas y de las ecuaciones de cinemática, también hallaremos la aceleración en un determinado tiempo con los datos calculados en las ecuaciones anteriores. El experimento consta de un carrito que realiza un movimiento rectilíneo sobre un riel inclinada a cierto ángulo con la horizontal y un chispero que va conectada a dicha riel con una determinada frecuencia. Al costado del carrito hay una punta, que marcará puntos sobre una tira de hoja en blanco, esto me indicará el desplazamiento que realiza dicho carrito en intervalos de tiempo iguales que en este caso es donde “f “es la frecuencia del chispero. Con los desplazamientos y tiempos obtenidos calcularemos su velocidad y aceleración en tiempos indicados. Para finalizar se espera lograr alcanzar los objetivos de este informe.
ÍNDICE
1. Prólogo
2. Objetivos
3. Representación esquemática
4. Fundamentación teórica
5. Procedimiento
6. Hoja de datos
7. Cálculos y resultados
8. Conclusiones
9. Bibliografía
OBJETIVOS
. Saber obtener la velocidad media e instantánea de una partícula en un movimiento rectilíneo, ajustando la curva en un tiempo dado a partir de la gráfica.
. Como influye el ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal en el cálculo de la velocidad y aceleración.
. Como influye la frecuencia del chispero en los resultados de la tira de hoja en blanco.
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA *Materiales
Una plataforma con riel inclinada
Un móvil
*Proceso
Sostenemos el móvil
Lo dejamos caer y analizamos los resultados
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA a) Velocidad media La velocidad entre 2 puntos de la trayectoria de un móvil, se define como:
Donde representa el desplazamiento del móvil y es el intervalo de tiempo mediante el cual se efectúa el desplazamiento.
b) Velocidad instantánea La velocidad instantánea del móvil en el punto P de su trayectoria, basta medir las velocidades medias alrededor de dicho punto. La figura 1 muestra una pista formada por dos varillas inclinadas sobre la cual se encuentra en movimiento el eje de una volante desplazándose sin deslizar desde A hacia B, Se determinan las velocidades medias en un tramo cada vez más corto respecto al punto P.
c) Aceleración instantánea Para encontrar la aceleracion de un movil a lo largo del plano inclinado se grafican las velocidades instantaneas en diferentes puntos de su trayectoria en funcion del tiempo. Las pendientes de dicha grafica nos dan la aceleracion . Para el logro de este objetivo se utiliza un procedimiento que permite encontrar la velocidad instantanea a partir de las velocidades medidas. Consideremos el movimiento uniformemente variado de un movil que partiendo del punto O pasa por A y B, como se en la figura 2.
Fig. 2. Movimiento rectilíneo uniformemente variado.
PROCEDIMIENTO
1° Colocamos la plataforma con riel con un ángulo de inclinación aproximadamente de 10°. 2° Conectamos la fuente del chispero a 220V y establecemos una frecuencia de 40 Hz. 3° Conectamos la salida de la fuente a la entrada del chispero. 4° Colocamos una tira de papel bond al costado del riel donde se deslizará el móvil. 5° Encendemos la fuente, pero el chispero todavía. 6° Una vez realizada todas las conexiones necesarias, sostenemos el carrito de la parte aislante, y simultáneamente lo dejamos caer y prendemos el chispero. 7° Nos percatamos que sobre la tira de papel bond hay una serie de puntos negros marcados a causa del chispero. 8° Cuando el carrito llegó a la parte inferior de la plataforma apagamos la fuente. 9° Marcamos un punto como referencia para empezar a realizar los respectivos cálculos.
CONCLUSIONES
. El grafico tiene velocidad positiva, y la pendiente, es decir, la aceleración también es positiva, por lo tanto, se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
. Pudimos también notar, como se muestra en el experimento, que la aceleración del móvil es causada por la componente vertical del peso del carrito.
. Al determinar la relación entre la velocidad promedio y la velocidad instantánea nos damos cuenta que la velocidad instantánea puede ser calculada obteniendo experimentalmente la velocidad promedio.
BIBLIOGRAFÍA
Sears Zemansky, Física universitaria-undécima edición.
Serway, Física vol.1(1993)
Tipler, Física vol.1, (1993)
