2 Practica #3.docx

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular Para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica de las Fuerzas Armadas Nucleo Anzoategui-San Tome Sección D-01/2DO Semestre Física I

Profesor:

Autores:

José German Martínez

Jaymar Lezon C.I 26.479.436 Verónica Loreto C.I 26.944.332

San Tome, Octubre del 2016

Índice Pág. Introducción…………………………………………………………………......

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Objetivo General…………………………………………………………….......

04

Objetivos Específicos……………………………………………………………

04

Marco Teórico…………………………………………………………………...

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Materiales e Instrumento………………………………………………………..

06

Datos Teóricos…………………………………………………………………..

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Procedimiento Experimental…………………………………….........................

08

Resultados Experimentales……………………………………………………...

08

Cálculos………………………………………………………….........................

09

Resultados ………………………………………………………………………

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Gráfica 1….……………………………………………………………………...

10

Gráfica 2…………………………………………………………………………

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Análisis de los Resultados………………………………………........................

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Conclusiones…………………………………………………………………….

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Introducción El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado describe una trayectoria en línea recta este movimiento que recorre espacios diferentes en tiempos iguales. Además la aceleración juega un papel muy importante porque es la variación que experimenta la velocidad en la unidad de tiempo. Se considera positiva en el movimiento acelerado y negativa en el retardado. El MRUA está relacionado con la aceleración de la gravedad es decir que la gravedad juega un papel muy importante en este fenómeno. Además se presenta un resumen de todo el método científico experimental, anexos en los cuales podemos encontrar el método de mínimos cuadrados, el cual es una herramienta clave para poder estimar la dispersión de los datos experimentales. El movimiento rectilíneo uniformemente variado es aquel que experimenta aumentos o disminuciones y además la trayectoria es una línea recta Por tanto, unas veces se mueve más rápidamente y posiblemente otras veces va más despacio.

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Objetivo General Comprobar el movimiento rectilíneo uniforme acelerado mediante la experimentación.

Objetivos Específicos 

Analizar el movimiento unidimensional.



Analizar los desplazamientos e intervalos de tiempo asociados a un movimiento rectilíneo uniforme acelerado.



Determinar las relaciones graficas entre las variables medidas.



Calcular el espacio recorrido por un móvil a partir de su gráfica v/t



Aplicar las ecuaciones del movimiento estudiado.

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Marco teórico Para comprender claramente el desarrollo de la práctica se deben tener en cuenta nociones elementales de conceptos que son de relevancia directa para el análisis de la información que proporciona:

Cinemática: Es el estudio del movimiento; Trata de la posición, la velocidad y la aceleración. No se especifica la naturaleza de la partícula u objeto cuyo movimiento se está estudiando. Movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA): es aquel que tiene trayectoria rectilínea y aceleración constante; es decir, la velocidad aumenta o disminuye lo mismo cada unidad de tiempo. Desplazamiento: es la diferencia entre la posición final de una partícula y la posición inicial de su movimiento. La ecuación de desplazamiento se representa de la siguiente manera: xf = x0 + v0 +at2 Donde x0 representa la posición inicial de la partícula en estudio. Velocidad: es la variación de la posición con respecto al tiempo, es decir, es la derivada del desplazamiento con respecto al tiempo. Sus expresiones son: x0

𝑉 = 𝑥𝑓 − tf−ti

𝑑𝑥

𝑉: 𝑑𝑡

Aceleración: es la variación de la velocidad en función del tiempo, en otras palabras, la derivada de la velocidad con respecto al tiempo. Sus expresiones son: 

𝑎=



𝑎=



𝑎=

𝑣𝑓−𝑣0 𝑡𝑓−𝑡0 𝑑𝑣 𝑑𝑡 𝑑2 𝑉 𝑑𝑡 2

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Materiales e instrumentos

Materiales y equipos

Descripción

Inyectadora

Son utilizadas para introducir pequeñas cantidades de gases o líquidos en áreas inaccesibles o para tomar muestras de los componentes de dichos lugares.

Resorte

Es un operador de características elásticas que puede conservar y liberar energía sin experimentar deformaciones permanentes cuando la fuerza ejercida sobre él termina.

Canica

Bola pequeña de materia dura, generalmente de vidrio.

Regla T (120cm)

Es un instrumento que se utiliza para dibujar con un juego de escuadras, las cuales se deslizan de un lado a otro y de arriba hacia abajo, transportando las líneas o ángulos

Cronometro digital

Instrumento de medición que permite determinar los tiempos por cada intervalo de distancia.

Cinta métrica

Instrumento de medición que permite determinar los intervalos de la distancias.

Marcador

Se utiliza para designar a aquellos instrumentos de escritura que pueden encontrarse con tintas de diversos colores.

Cuaderno

Conjunto de hojas de papel, impresas o en blanco, unidas con una espiral o dobladas, encajadas o cosidas, que forman un libro delgado y que sirve para anotar cosas.

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Datos teóricos El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante. También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA). Propiedades del MRUA: 

La trayectoria es una línea recta y por tanto, la aceleración normal es cero.



La velocidad instantánea cambia su módulo de manera uniforme: Aumenta o disminuye en la misma cantidad por cada unidad de tiempo.



La aceleración tangencial es constante. Por ello la aceleración media coincide con la aceleración instantánea para cualquier periodo estudiado.

Las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) son: Dónde: x, x0: La posición del cuerpo en un instante dado (x) y en el instante inicial (x0). Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m). v,v0: Lavelocidad del cuerpo en un instante dado (v) y en el instante inicial (v0). Su unidad en el Sistema Internacional es el metro por segundo (m/s). a: La aceleración del cuerpo. Permanece constante y con un valor distinto de 0. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro por segundo al cuadrado (m/s2). t: El intervalo de tiempo estudiado. Su unidad en el Sistema Internacional es el segundo (s).

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Procedimiento experimental Mediante el uso de un dispositivo experimental que consiste en una regla “T” (120 cm) la cual tenía una abertura en el centro por donde se desplazaba el móvil, se le adaptaron otras piezas tales como; una inyectadora con un resorte en su interior, una canica utilizada como móvil, un marcador para anotar las medidas en la regla, un cuaderno para darle inclinación a la regla, y un cronómetro que permite medir los tiempos por cada distancia asumida; se pretende que el estudiante al poner en funcionamiento el dispositivo proceder a tomar los datos en cada uno de los intervalos, Primeramente el cuerpo parte del reposo y por medio de un cronometro se toman los tiempos con unidades expresadas en segundos como resultado del promedio de cuatro veces, por cuatro distancia expresadas en metros.

Resultados experimentales Siguiendo con los métodos de medición, cálculo de errores y la aplicación de conocimiento físicos que se han expuestos, se llegó a los siguientes resultados que se organizan en tablas y gráficos que posteriormente serán analizados y explicados detalladamente. En la tabla 1.1) se exponen los tiempos promedios obtenidos de cada cuatro mediciones. Puntos

Distancia

Tiempo 1 Tiempo 2 Tiempo 3 Tiempo 4 Tiempo

(m)

(s)

(s)

(s)

(s)

promedio(s)

A

0

0

0

0

0

0

B

0 a 0.15

0.30

0.32

0.35

0.30

0.32

C

0 a 0.3

0.64

0.66

0.57

0.67

0.64

D

0 a 0.45

0.82

1.04

0.70

1.07

0.91

E

0 a 0.6

1.24

1.20

1.16

1.20

1.2

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Cálculos 1) V = d / t

Vb = db / tb

Vc = dc / tc

Vd = dd / td

Ve = de / te

2)

𝑎=

0.15 𝑚 0.32 𝑠

0.3𝑚

= 0.47 𝑚/𝑠

0.64 𝑠

0.45 𝑚 0.91 𝑠

0.6𝑚 1.2 𝑠

= 0.47 m/s

= 0.49 𝑚/𝑠

= 0.5 𝑚/𝑠

𝑣𝑓−𝑣0 𝑡𝑓−𝑡0

ab = (vf-v0)/(tf-t0)

ac =(vf-v0)/(tf-t0)

ad =(vf-v0)/(tf-t0)

ae=(vf-v0)/(tf-t0)

𝑚 𝑠

0.47 −0 0.32 𝑠−0

𝑚 𝑠

0.47 −0 0.64 𝑠−0

𝑚 𝑠

0.49 −0 0.91 𝑠−0

0.5

𝑚 −0 𝑠

1.2 𝑠

= 1.47 m/s2

= 0.73m/s2

= 0.53 𝑚/𝑠2

= 0.42 𝑚/𝑠2

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Resultados En la tabla 1.2) se relacionan los tiempos promedio con las distancias tomadas y la aceleración obtenida: Puntos

D(m)

Tp(s)

a(m/s2)

V(m/s)

A

0

0

0

0

B

0 a 0.15

0.32

1.47

0.47

C

0 a 0.3

0.64

0.73

0.47

D

0 a 0.45

0.91

0.53

0.49

E

0 a 0.6

1.2

0.42

0.5

Gráficas A partir de los datos dispuestos en la tabla 1.2) se obtiene la gráfica 1) la cual en el eje y se encuentra la aceleración en m/s2; y en el eje x el tiempo promedio en segundos.

Gráfica 1

1.4 1.2

1 0.8 Aceleracion (m/s2)

0.6

Escala Y de 0,2 cm y en X de 1,5 cm

0.4 0.2 0 0

0.32

0.64

0.91

1.2

Tiempo promedio (s)

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A partir de los datos dispuestos en la tabla 1.2) se obtiene la gráfica 2) la cual en el eje y se encuentra la velocidad; y en el eje x el tiempo promedio en segundos.

Gráfica 2 0.6 0.5 0.4

Escala Y de 0,2 cm y en X de 1,5 cm

Velocodad final 0.3 (m/s) 0.2 0.1 0

0

0.32

0.64

0.91

1.2

Tiempo promedio (s)

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Análisis de los resultados Una vez obtenidos estos resultados se comprueba que el movimiento de la canica es un Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado.

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Conclusión

En este experimento con las medidas, los cálculos y los resultados obtenidos, se dio a demostrar que la canica recorre distancias diferentes, en diferente lapso de tiempo con aceleraciones que constantemente variaban demostrando la aplicación del Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado de la canica.

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