Download LABORATORIO MOVIMIENTO

Document related concepts

Movimiento parabólico wikipedia , lookup

Cinemática wikipedia , lookup

Movimiento rectilíneo wikipedia , lookup

Aceleración wikipedia , lookup

Movimiento (física) wikipedia , lookup

Transcript
INFORME LABORATORIO MOVIMIENTO RECTILINEO
(UNIVFORME-VARIADO)
PAOLA VANESSA PASIVE BARRETO
141002717
HIPOLITO BELTRAN MORENO
141002723
RESUMEN TEORICO
Un cuerpo describe un movimiento rectilíneo uniforme cuando su trayectoria es una recta y
además su velocidad permanece constante. En términos de una ecuación vectorial, un
movimiento rectilíneo uniforme puede escribirse como:
r = v o ti y o j
En cuya ecuación v o es una constante, ˆi es el vector unitario en la dirección del eje de las
X , t es el tiempo y yo es la recta paralela al eje de las X por donde se mueve el cuerpo.. De
acuerdo con esta expresión el cuerpo se mueve en la dirección positiva del eje de las X con
una velocidad constante y de ella se infiere directamente sus ecuaciones paramétricas y
cartesianas del movimiento (y=yo; x=vot). En ocasiones, cuando se sabe que el movimiento
se mueve por una línea recta, la ecuación del movimiento de un cuerpo animado de
movimiento rectilíneo uniforme (MRU) se escribe como:
d = v o t (I)
Para describir matemáticamente que un cuerpo está animado de MRU se plantea que para él
se cumple que v = cte., lo cual, de acuerdo con la definición de velocidad queda justificado,
porque la única forma que tiene un cuerpo de moverse, sin cambiar su dirección ni su
sentido es que su vector velocidad sea constante.
Un cuerpo cualquiera se dice que está animado de movimiento rectilíneo uniformemente
variado si se desplaza por una línea recta y la ecuación vectorial (vector de posición) del
movimiento que lo describe tiene la forma general:
r = (v o t
at 2) i y o ˆj
De esta expresión se infieren las ecuaciones paramétricas de este movimiento
x=vot
at 2; y = y o
Donde vo, yo y a son la velocidad inicial, la recta por donde se mueve el cuerpo y la
aceleración constante del movimiento del cuerpo respectivamente. De acuerdo con las
ecuaciones anteriores, para garantizar que un cuerpo posee un movimiento rectilíneo
uniformemente variado, basta con escribir que para dicho movimiento se cumple que a =
cte., con lo cual se garantiza que el movimiento no cambia de dirección ni de sentido y que
su velocidad aumenta magnitudes iguales en iguales intervalos de tiempo. Cuando se
conoce que un cuerpo se mueve con movimiento rectilíneo uniformemente variado, en
general, para los primeros estudios de la mecánica, se omite la notación vectorial y se
trabaja con la expresión:
d = v o t at 2 (II)
Donde d es la distancia recorrida por el cuerpo según la dirección y sentido que el
movimiento de éste tenga (puede ser X, Y, h o cualquiera que sea su dirección). Haga un
análisis de la variación de la velocidad y de la distancia con respecto al tiempo.
INTRODUCCION
Las prácticas en los laboratorios son esenciales para nosotros en nuestro proceso de
aprendizaje pues ya que debemos tener una buena formación para hacer bien nuestra labor
de futuros formadores y sobre todo de una ciencia tan amplia e importante como lo es la
física.
La física es una ciencia que se presta para enseñarse en laboratorios, lo que hace que se
aprenda de forma “Empírica” aprendiendo de acuerdo a las experiencias que vivimos y esto
facilita el aprendizaje. Como está se presta para realizar laboratorios veremos a
continuación una práctica que tiene como objetivos Determinar experimentalmente la
velocidad de un cuerpo animado de
Movimiento rectilíneo uniforme y Determinar experimentalmente la aceleración de un
cuerpo animado de movimiento rectilíneo uniformemente variado.
MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS






Una esfera
Regla métrica
Cronómetro
Dos lámparas alógenas unidas por cinta
Soporte universal
Nuez
En primer lugar organizamos la superficie inclinada (Dos lámparas alógenas unidas por
cinta) por la cual deslizaríamos el cuerpo (Una esfera), después procedimos a medir las
diferentes distancias que necesitaríamos para el desarrollo como lo son: 0cm, 20 cm, 40 cm,
60 cm, 80 cm, 100 cm, 120 cm, 140 cm, 160 cm, 180 cm, 200 cm, 220 cm, A continuación
se colocaron los tubos en una posición horizontal sin inclinación para garantizar que el
movimiento que realizara la esfera fuera de tipo rectilíneo uniforme y se tomaron los
tiempos que requería la esfera para recorrer diferentes distancias.
Luego procedimos a hacer los diferentes lanzamientos en las diferentes distancias, en cada
distancia realizamos seis lanzamientos con diferentes tiempos lo cual lo dividimos en seis,
para tener una mayor exactitud en el tiempo.
Cabe mencionar que La persona que tomaba el tiempo era el mismo que soltaba la esfera
para que así hubiese mayor exactitud de tiempo a la hora de oprimir el cronometro ya sea
cuando soltaba la esfera o cuando esta llegara a la distancia cero.
Luego de haber obtenido los valores de tiempo en casa distancia procedimos a graficas para
saber si lo que hicimos estaba bien, lo que nos tenía que dar una parábola en la grafica del
movimiento, esta nos dio muy similar a una parábola lo que nos indicaba que estaba bien
realizado el laboratorio.
RESULTADOS
X(cm) 0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200 220
t (sg) 0
1,11 1,58 1,94 2,36 2,56 2,86 3,09 3,25 3,44 3,65 3,83
Tabla 1: Datos (m.u.a) distancia y tiempo
Grafica 1: GRAFICA DEL MOVIMIENTO
DISTANCIA Vs TIEMPO
250
200
150
Series1
100
50
0
0
1
2
3
4
5
Tabla 2: Datos DISTANCIA, TIEMPO, VELOCIDAD, ACELERACION
GRAFICA 2: GRAFICA DE ACELERACION
GRAFICA 3: GRAFICA DE VELOCIDAD
DISTANCIA Vs TIEMPO
VELOCIDAD Vs TIEMPO
0.18
0.7
0.16
0.6
0.14
0.5
0.12
0.1
0.4
0.08
0.3
0.06
0.2
0.04
0.1
0.02
0
0
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
TABLA 3: DATOS DISTANCIA Y TIEMPO
X(m)
t (sg)
0
0
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60
0,46 1,6 1,79 2,83 3,98 5,3
TABLA 4: DATOS DISTANCIA Y VELOCIDAD
X(m)
0
V(m/s) 0
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60
0,019 0,023 0,022 0,020 0,019 0,021
GRAFICA 4: VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO
DISTANCIA Vs TIEMPO
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
1
2
3
4
5
6
ANALISIS DE RESULTADOS
En los resultados que obtenemos al haber culminado nuestro laboratorio, vemos
que son unos resultados que comparados con la realidad no están tan lejos, por el
contrario están muy cerca a la realidad, los errores que vemos como por ejemplo
en la grafica de aceleración, que debería de ser una aceleración constante (línea
recta), vemos que no estamos tan lejos ya que en la grafica nos muestra una línea
quizás no muy recta pero tampoco tan dispersa, con datos no muy diferentes, lo
cual hace que la línea pierda su rectitud, quizás este error no tan grande, sea por
el tiempo de reacción que se tardo en tomar el tiempo en cada lanzamiento, por
otro lado vemos en la grafica de movimiento que debe ser una parábola ya que a
medida de que el cuerpo aumente distancia va aumentando la velocidad
gradualmente, esta grafica tampoco está tan alejada a la realidad, pues
observamos que quizás sea por la misma razón del anterior (Demora en tomar
tiempo en cada lanzamiento), que esta no es perfecta, otra hipótesis que se cree
valida es que este margen de error mínimo que hay, sea porque el laboratorio no
se hace con instrumentos en una condición ideal.
Vemos también que la grafica de velocidad no está tan alejada a la realidad por
los mismos factores mencionados en las graficas anteriores.
CONCLUSION
Luego de haber culminado el laboratorio, obtener resultados y sus diferentes
análisis, vemos que en el movimiento uniformemente acelerado, la velocidad
depende de la distancia y el tiempo, pero su aceleración siempre será constante.
En el laboratorio desarrollado anteriormente vemos que el ángulo o la inclinación
de una superficie (en esta caso despreciando la fricción), por la que se deja
deslizar un cuerpo, influye mucho en la velocidad que experimenta este, ya que si
este ángulo ó inclinación está muy cerca a 90° entonces esta aceleración se va
acercando mas a la aceleración gravitacional, por lo contrario si es muy bajo de
90° entonces se aleja más a la aceleración gravitacional por lo que va
experimentar una velocidad menor y si este ángulo es de 0 grados experimenta un
movimiento rectilíneo uniforme y su velocidad será mucho menor como lo
observamos
en
la
tabla
4.