Post on 12-Dec-2015
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE FISÍCA
BRIGADA 1 EQUIPO 1
NOMBRES: ALEJOS RIVERA RAÚL ORLANDO 1594305
LARA MORALES SAÚL IVÁN 1552619
LIMAS CORONADO RUT PRISCILA 1602451
SANCHEZ MARIN JANETH CRYSTAL 1565694
VASQUEZ HERNANDEZ MARISA ANAHALÍ 1596361
TITULO DE PRÁCTICA: CINEMÁTICA: MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME ACELERADO HORIZONTAL Y VERTICAL.
PRÁCTICA N° 4
FECHA DE PRÁCTICA: 15 DE SEPTIEMBRE 2014
Objetivos de la práctica: Reconocer el lenguaje de técnico de la Física entorno a
los movimientos rectos acelerados así como, obtener predicciones respecto a los
cuerpos móviles en una dimensión a través de la observación sistemática , registro
y análisis de las características de los patrones de movimiento del modelo. El
alumno deberá comprender las características del movimiento con aceleración
constante.
Introducción
Para iniciar este reporte visualizamos los objetivos de la práctica para tener idea de que conocimientos íbamos a adquirir, viendo así los desempeños que obtendríamos al finalizar dicha práctica. Teniendo algo de conocimiento previos sobre que es el movimiento de aceleración constante y con ello realizar problemas a través, de los instrumentos del laboratorio como lo es el Sistema de Flotación lineal y el cronometro digital.
Para reforzar el conocimiento teórico adquirido en el aula, es necesario acudir al laboratorio para realizarlo de manera práctica y comprobar los resultados obtenidos tanto teóricos como prácticos y así comprobar que la teoría influye en la práctica.
Es muy importante que la recopilación de datos sea correcta ya que nos ayuda a resolver con mayor facilidad los problemas. En este reporte se busca exponer los resultados obtenidos a través de la experimentación, donde el alumno desarrollo de manera objetiva y responsable los conocimientos teóricos de clase aplicados en la comprobación de resultados.
MATERIAL UTLIZADO EN LA PRÁCTICA:
Actividad 1. Manejo del Sistema de Flotación Lineal (SFL). Para un cuerpo que
se mueve en línea recta y con aceleración constante MRU horizontal
1.- Para producir un movimiento con aceleración constante en el SFL, se amarra
en uno de los amortiguadores del deslizador colocado en un extremo de la guía
rectilínea, un trozo de hilo, que pasará por el orificio del soporte. Se coloca el hilo
sobre la polea como se muestra y en el extremo libre se une al porta pesas, que
tendrá una masa liviana. Este será el elemento que proporcionará la aceleración
El registro de la posición en función del tiempo (x = x (t)) para un cuerpo en
movimiento es muy importante, ya que a partir de él se pueden obtener de manera
indirecta otras variables, como la velocidad, la aceleración, la energía cinética, el
ímpetu y otras más.
Además un cuerpo puede moverse de acuerdo a la influencia que reciba del medio
que lo rodea; así, puede tener velocidad constante si la suma de todas las fuerzas
que actúan sobre él es cero; en caso contrario, si hay una fuerza resultante, estará
acelerado. En el experimento anterior analizamos un móvil con velocidad
constante, pero este solo es un caso particular del movimiento que puede
experimentar una partícula. Veamos ahora dos casos simples de movimiento:
Primer Caso movimiento horizontal acelerado: v ≠ cte. a ≠ 0.
Si la velocidad no es constante, el móvil estará acelerado y recorrerá en tiempos
iguales distancias diferentes y viceversa. Pero vemos un ejemplo:
Suponga que ahora nuestro auto recorre las distancias x1, x2, x3, x4,...., x7 en los
tiempos t1, t2, t3, t4,.... respectivamente
Nota que los intervalos de distancia no son iguales, aún más van creciendo
conforme transcurre el tiempo:
Para llevar a cabo el experimento, enciende el impulsor de aire y el generador de
chispas, selecciona la frecuencia de chispeo adecuada. Marca el punto inicial del
movimiento con el electrodo, en la tira de papel colocada en la regla de chispeo.
Suelta la pesa y efectúa un registro del movimiento, dejando que el electrodo
marque el papel. Como aprendimos en el MRU, debemos soltar el control remoto
poco antes que el deslizador llegue al otro extremo.
Al retirar la tira de papel y localizar el punto de referencia xo, les asignamos
coordenadas de posición a los siguientes puntos x1, x2, x3, x4,...., x7 que ocurrieron
en los tiempos t1, t2, t3, t4,....,t7 si tabulamos y
graficamos resultará la gráfica del movimiento x
contra t como en la gráfica mostrada donde puede
verse como los intervalos de distancia recorrida
aumentan en el mismo intervalo de tiempo, es partir
al inicio con una velocidad determinada y después ir
incrementándola con el transcurso del tiempo.
Con los valores de distancia y tiempo de cada
intervalo y la ecuación de velocidad media que ya
conoces determina la velocidad final en cada intervalo calculando algo como esto:
*Primer pesa de 5gr. A 200ms (Círculos): Distancia total= 63.98cm
x0= 0cm
x1=
1.6cm
x2=
5.6cm
x3=
9.4cm
x4=
12.80cm
x5=
16.1cm
x6= 19.2cm
Tramo Distancia en cm
∆ x V mediacm/s
V finalcm/s
∆ vcm/s
Aceleracióncm/s2
Inicia
l
Final Inicial Fina
l
0 1 0 1.6 1.6 8 16 8 40
1 2 1.6 5.6 4 9.333 16 6.66
7
11.11
2 3 5.6 9.4 3.8 9.4 13.2 3.8 2.8
3 4 9.4 12.8 3.4 9.14 11.57 2.43 2.43
4 5 12.8 16.1 3.3 8.94 10.77 1.83 1.30
5 6 16.1 19.2 3.1 8.72 10.13 1.41 .64
0 5 10 15 20 250
0.51
1.52
2.5
Variable X(distancia)
Varia
ble
T(tie
mpo
)*Segunda pesa de 10gr. A 100ms (Cuadros): Distancia total= 73.91cm
x0= 0cm
x1= 1.3cm
x2= 3.1cm
x3= 5.1cm
x4= 6.8cm
x5= 8.5cm
x6=
10.2cm
x7=
11.9cm
x8= 13.4cm
x9= 14.9cm
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
5
10
15
20
Variable T(tiempo)
Varia
ble
X(di
stan
cia)
Con los resultados obtenidos podrás determinar si se ha cumplido la
Hipótesis con la que cumpliremos el desempeño a lograr, que es realizar
Tramo Distancia en cm
∆ x V mediacm/s
V finalcm/s
∆ vcm/s
Aceleracióncm/s2
Inicial
Final Inicial Final
0 1 0 1.3 1.3 6.5 13 6.5 32.51 2 1.3 3.1 1.8 5.16 8.16 3 52 3 3.1 5.1 2 5.1 7.1 2 23 4 5.1 6.8 1.7 4.85 6.07 1.22 0.874 5 6.8 8.5 1.7 4.72 5.66 0.94 0.525 6 8.5 10.2 1.7 4.63 5.40 0.77 0.356 7 10.2 11.9 1.7 4.57 5.23 0.66 0.257 8 11.9 13.4 1.5 4.46 4.96 0.5 0.168 9 13.4 14.9 1.5 4.38 4.82 0.44 0.12
predicciones respecto al comportamiento de cuerpos móviles en una dimensión.
En el MRUA La distancia recorrida es directamente proporcional al tiempo x t n
Con lo que se puede determinar la ecuación de la curva que corresponde a la
gráfica de posición contra el tiempo: x = xo + vot + ½ a t2
Veamos ahora el Segundo Caso:
Movimiento vertical acelerado sin considerar la fricción del aire: v ≠ cte, y
comprobaremos que la aceleración en la caída libre de los cuerpos es a = g.
El equipo deberá estar instalado según el siguiente diagrama
Cuando la resistencia del aire es
despreciable, se observa que todos
los cuerpos, sin importar cuál es su
peso o tamaño, caen con igual
aceleración (si la distancia que
recorren no es muy grande y lo
hacen en una región vecina).
Para determinar experimentalmente la relación entre las variables cinemáticas de
caída libre, consideremos verdaderos 3 supuestos:
1.- No hay fuerzas disipativas
2.- La aceleración que adquieren los cuerpos en caída libre no cambia según la
altitud del lugar donde se mide.
Y la hipótesis será que la ecuación de movimiento resultará ser muy similar a la
del MRUA horizontal , solo que en vez de ser un movimiento acelerado
horizontalmente (x) es un movimiento acelerado verticalmente (y), y donde la
aceleración es g.
En el MRUA La distancia recorrida es directamente proporcional al tiempo y t n
Con lo que se puede determinar la ecuación de la curva que corresponde a la
gráfica de posición contra el tiempo: y = yo + vo t + ½ a t2
En el Sistema de caída Libre al colocar un balín en del plato superior y energizar
el electro magneto de sujeción manteniendo oprimida la tecla “INICIAR” si retiras
la mano del balín se mantendrá sujeto al plato, y si sueltas la tecla “INICIAR” se
iniciara instantáneamente su movimiento de caída libre. Cuando el balín golpee el
plato de abajo, cortará el cronometro y se podrá registrar el tiempo de la caída.
Para obtener datos más precisos repite la caída por lo menos dos veces más
para poder obtener el valor medio del tiempo para esta altura. Si se realiza el
experimento a al menos 2 alturas diferentes, las conclusiones que obtengas de los
resultados serán más válidos.
Para ver más claros los resultados, puedes diseñar una tabla y así sacarlos
promedios de tus mediciones.
FIGURA (Balín) TAMAÑO (Fig.) ALTURA (h) TIEMPO (t) ACELERACIÓN (a)
1 2
0.12m 0.12m .282m .867m .24s .42s 9.11m/s2 9.8 m/s2
1 2
0.15m 0.15m .282m .867m .24s .41s 9.8 m/s2 9.10m/s2
Con estos datos encuentra la aceleración con el promedio de las aceleraciones
que tú calculaste para cada una de las alturas h. de la caída y compara con el
valor de la gravedad de 9.8 m/seg2.
CONCLUSIÓN GRUPAL:
En esta práctica desarrollamos los conocimientos sobre el MRUA y sus diversas
aplicaciones para resolver incógnitas presentadas, por ejemplo:
La Act. 1: utilizamos la aceleración como factor, para ver el cambio entre los
intervalos de un cuerpo con cierta masa despreciable y sin fricción.
La Act. 2: observamos estos mismos factores, considerando ahora la aceleración
como una constante (gravedad); Al término de esta actividad pudimos observar
que el resultado variaba con respecto a la aceleración, ya que los cuerpos
adquieren una aceleración constante (gravedad), en caída libre no cambia según
la altitud del lugar donde se mide.
OPINIONES PERSONALES:
*Raúl: Como conclusión, cabe a resumir que esta práctica ha sido la más compleja ya que
se ocupó todo lo ya visto en prácticas anteriores, fue de suma importancia adquirir de
buena manera los conocimientos previos. Todos fueron basados en la cohesión del
equipo buena tomada de datos para el desarrollo eficaz de los problemas, se basó en una
práctica interesante y nos despertó el ámbito de la investigación.
*Saúl: En conclusión los aprendizajes adquiridos en esta práctica son factores muy
importantes para la aplicación de ciertos cálculos en ingeniería, a pesar de ser prácticas
en un plano pequeño los resultados obtenidos son congruentes y de una manera muy
conveniente para representarlo en este reporte y sea entendible para cualquier persona
que lo lea.
*Rut: Para concluir, en esta práctica utilizamos el sistema de flotación lineal y el sistema
de caída libre, ya que estos instrumentos nos ayudaron a determinar la aceleración y la
gravedad para cada problema. También desarrollamos cada una de las habilidades y
aprendizajes adquiridos de la clase; con respecto al MRUA pude observar que la
aceleración iba en desaceleración, y con la caída libre me di cuenta que el resultado pudo
variar ya que su gravedad depende mucho de su altura.
*Janeth: En esta práctica se aplicaron los conocimientos del MRU y MRUA, en el cual se
pudieron observar cambios en la aceleración, la cual la tomamos como una gravedad en
el caso de caída libre y en la otra actividad nuestra aceleración variaba de acuerdo
nuestro peso aplicado y así partimos a realizar nuestra práctica. Y así concluimos que
podemos tomar nuestra aceleración como una posible gravedad.
*Anahalí: En esta práctica pudimos entender mejor la MRUA y la caída libre, ya que los
aparatos que utilizamos nos ayudaran a esto. También nos dimos cuenta que el MRUA es
lo mismo que el MRU solo aplicando un peso al móvil.
BibliografíaFermin, G. (2002). Universia Estudios en México . Obtenido de Universia Estudios en México :
http://universidades-iberoamericanas.universia.net/mexico/vivir/unidades-medida.html
Sifuentes, J. d. (15 de Mayo de 2013). Bibliocausa . Obtenido de Bibliocausa : http://bibliocausa.files.wordpress.com/2013/03/decision-temas-de-medicion.pdf