Practica 2.1 Fisica

DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTA EX ACTAS S LABORATORIO DE FISICA PRÁCTICA Nº: 2.1 NOMBRE:  María José Carchipulla y Miguel Angel Espinoza Q NOMBRE DE LA PRÁCTICA: RELACION GRAFICA ENTRE VARIABLES FECHA:  07/10/2013 1. TEMA TEMA:: LEY LEY DE DE LA LA FUER FUERZA ZA Res!e" En esta prctica se tiene co!o o"#eti$o o"#eti$o i%enti&icar las relaciones relaciones !ecnicas y co!o su título lo %ice la ley %e las &uerzas para así %arnos cuenta %e las leyes %e ne'ton por !e%io %e las gr&icas esto pue%e %arse con respecto a los siste!as %e !e%iciones %e &uerzas %e"i%o a (ue con la prctica se pue%e o"tener una !e#or i%enti&icaci)n %el te!a a tratar ta!"ién %e"e!os to!ar en cuenta (ue en la prctica se utiliza %i&erente tipos %e &unciones co!o es el caso %e aceleraci)n y $eloci%a% para un !e#or enten%i!iento y con el so&t'are nos %a una !ayor e*actitu% en los %atos (ue luego nos tocara co!pro"ar paso por paso hasta llegar a su respecti$o resulta%o+

A#s$%&'$ ,his practice practice ai!s to i%enti&y i%enti&y !echanical !echanical relations relations an% as the title says the la' &orces &orces so realize ne'ton la's through graphs this can "e co!pare% to !easure!ents o& po'er syste!s %ue to that 'ith practice you can get a "etter i%enti&ication o& the su"#ect !atter 'e !ust also ta-e into account that that in practi practice ce using using %i&&er %i&&erent ent types types o& &uncti &unctions ons such such as accele accelerat ration ion an% spee% spee% &or "etter  "etter  un%erstan%ing an% so&t'are gi$es us greater accuracy in the %ata then 'e play chec- step "y step to reach its respecti$e result+

2. O#(e$)* )*+ +s: . . .

,.

Anali Analizar zar la relaci relaci)n )n &ísica &ísicas s entre entre la &uerza &uerza !ecnica !ecnica y la $ariaci $ariaci)n )n %e $eloci% $eloci%a% a% (ue su&re su&re una !asa cual(uiera+ %enti&i %enti&icar car el tipo %e %epen%encia %epen%encia &uncional &uncional entre entre uerza uerza acelerant acelerante e  aceleraci) aceleraci)n n y !asa   aceleraci)n+ Me%ir Me%ir con con el !easure !easure uerz uerza a acelera acelerante nte  acelera aceleraci)n ci)n y !asa !asa %el %el patín patín . aceleraci aceleraci)n+ )n+

M&$e M& $e%) %)&&-es es  E/ E/)0 )0+s +s::

Materiales . Carri arrill %e ai aire+ re+.sop .soplla%or  a%or  . Aero%esliza%or  . Arranca%or !e !ecnico

. . . .

,ope arrera &otoeléctrica conta%ora esas Material %e !onta#e

4erra!ientas5 . nter&ace+. Co!puta%ora+. 6o&t'are Measure+

. P%+'e)!)e"$+: .1. isponga horizontal!ente el carril %e aire per&ecta!ente ni$ela%o y colo(ue so"re él8 en un el e*tre!o el arranca%or !ecnico8 luego el aero%esliza%or8 en la !ita% %el carril e l tope y al &inal la "arrera &otoeléctrica conta%ora8 esta %e"er estar conecta%a a la inter&ace y esta a su $ez a la co!puta%ora con el progra!a Measure+

.2. El aero%esliza%or se acoplar a una pesa a tra$és %e un hilo8 el cual %e"er pasar por una polea %e la "arrera &otoeléctrica+ En consecuencia8 el !)$il %e"er !o$erse con M9:;A a partir %el reposo8 arrastra%o por la pesa (ue %escien%e+

.,.
.. ispuesto el aero%esliza%or #unto al arranca%or !ecnico8 acti$e la se>al %e !e%i%a en la co!puta%ora al !is!o tie!po (ue el aire %entro %el carril+ 6uelte el arranca%or y el aero%esliza%or se !o$er+ Este !o$i!iento es registra%o por la co!puta%ora+ Anote los %atos selecciona%os %on%e la aceleraci)n es constante8 e*cluyen%o los iniciales y &inales8 para %esarrollar el in&or!e+

.3. Mantenien%o la !asa %el aero%esliza%or y la %istancia (ue recorre8 constantes8 $aríe la &uera acti$a en la raz)n uno8 %os8 tres8 cuatro y cinco+ 9egistre en ca%a caso la aceleraci)n %el !)$il y la &uerza neta+

.4. Con la !is!a %isposici)n anterior8 !antenien%o constante la &uerza y la %istancia recorri%a por el aero%esliza%or8 $aríe la !asa %el !is!o incre!entn%ole !18 2!18 3!18 ?!18 @!1 gr+ 9egistre nue$a!ente la aceleraci)n %el !is!o8 "a#o estas con%iciones+

.5.
pie%ra $uela ale#n%ose en una línea recta tangencial a la circun&erencia (ue %escri"ía D,angente5 es una recta (ue toca a u na cur$a sin cortarla+

3.2.Se7"& -e e Ne6$+" + -e e &'e-e%&')8" + -e e 9e%& o8 necesitare!os !ayor &uerza y potencia para acelerar el gran%e8 por tener !ayor !asa (ue el !s chico+ 6i un ca"allo tira %e una pie%ra uni%a a una cuer%a D&igura H8 el ca"allo es igual!ente tira%o por la pie%ra hacia atrsF por(ue la cuer%a8 ten%ien%o por el es&uerzo a soltarse8 tirar %el ca"allo hacia la pie%ra tanto co!o la pie%ra lo haga hacia el ca"allo8 e i!pe%ir el progreso %e uno tanto co!o a$anza el otro+

3.,.Te%'e%& Le e Ne6$+" + Le e &'')8"  %e&'')8" Enuncia%a algunas $eces co!o (ue Ipara ca%a acci)n e*iste una reacci)n igual y opuestaI+ En tér!inos !s e*plícitos5
4. T&#-&')8" e &$+s: Con los %atos o"teni%os en el nu!eral 18 ela"ore el siguiente cua%ro5

D aD!+s.2

! 0820@? -g 0802K? 0813?

080@LL 082@K

a2*t.2 080LL2 083L1

08117H 08@11

Con los %atos o"teni%os en el nu!eral 28 ela"ore el siguiente cua%ro5  08117H  0820@? 08@11

!Dg a D!+s.2

a2*t .2 083?@? 08310

0830@? 083@3

08?0@? 0827@

E#e!plo %e clculos5

5. P%e7"$&s: A. Consi%eran%o el pri!er cua%ro %e $alores8 e&ect=e el gr&ico5 .a+

Gráfco F - a 0.15 0.1

0.12

f(x) = 0.23x - 0 0.09 R² = 1

Fuerza

Linear ()

0.06

0.05 0.03 0 0.1

0.2

0.3

0.4

Aceleración

 Anlisis5 De $aria"les !ate!tico8 uni%a%es8 ley &ísica  Anlisis !ate!tico5

Si F =( ka + b ) y b =0 ( oaproximado ) → k =m →k =  Anlisis %i!ensional5

k =

N 

 Kg ∗m s =  → k  →k = Kg →k =m 2 2

0.5

0.6

 Anlisis &ísico5 ∝

=

→

=

→

=

B. 9ealice los +C+< correspon%ientes y o"tenga las relaciones entre &uerza y aceleraci)n+ Co!pare la pen%iente o"teni%a en el gr&ico anterior8 con la su!a %e las !asas acelerantes+

C. :tilizan%o el segun%o cua%ro %e $alores realice el gr&ico5 !asas.aceleraci)n %el siste!a+

Masas-aceleración 0.5 0.41 f(x) = 0.35 - 0.79x + 0.6 0.31 R² = 0.96

0.4 0.3 Masas

0.2

Linear ()

0.21

0.1 0 0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Aceleración

 Anlisis5 D.
Masas-aceleración 1

0.41 0.35 f(x)() -0.31 ln(x) - 0.01 =0.31 - 0.79x + 0.6 Linear Logarit!i" () R² = 0.98 0.96 0.21

Linear ()

Masas

0.1 0.1

1 Aceleración

 Anlisis5 De $aria"les !ate!tico8 uni%a%es8 ley &ísica  Anlisis !ate!tico5

b =tan ∅ esdecir : b= pendiente del gráfico→ b=

gm

→ b=−1

lgm + b lg ¿ ¿

 Anlisis %i!ensional5

k =

g m 2

→ K = N →K = F ( N )

 Anlisis &ísico5 b

m ∝ y k = F →m = k a →m = → F = ma E. Co!pare la constante %e proporcionali%a% o"teni%a en el gr&ico5 !asa .aceleraci)n %el siste!a8 con la &uerza acti$a+ 9ecuer%e los +C+< correspon%ientes y las relaciones entre &uerza y aceleraci)n+

 Proporcionalidad masa−aceleración : m ∝ → m ∝ −

∝

;. C+"'-s)+"es: Co!o conclusiones po%e!os esta"lecer (ue5 . A !e%i%a (ue la !asa %el cuerpo %e prue"a %is!inuye la aceleraci)n au!enta .
<. B)#-)+7%&9=&: Biblioteca de investigaciones+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re http5//"i"lioteca%ein$estigaciones+'or%press+co!/&isica.2/las.leyes.%e.ne'ton/

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20138

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Blog de Mecatronica+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re %e 20138 %e http5//!ecatronica. 123+"logspot+co!/2011/07/$."eha$iorurl%e&ault$!lo+ht!l Blogs+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re %e 20138 http5//a!"ientes%eapren%iza#e%e!ecatronica+"logspot+co!/200L/0?/la.!ecatrnica+ht!l

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Ecuaciones dimensionales+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re http5//escuelas+&i+u"a+ar/iis/EcuacionesN20%eN20i!ensionN20Oe"+p%& 

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Introduccion a la mecatronica+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re http5//"log+utp+e%u+co/ricosta/&iles/2011/0L/CA,:
octu"re

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Yahoo Answers+ Ds+&++ 9ecupera%o el 0@ %e octu"re %e http5//espanol+ans'ers+yahoo+co!/(uestion/in%e*P(i%2012030?0H3@2HAAi
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