Informe Movimiento Uniforme Acelerado Terminado.docx

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA

Movimiento uniforme acelerado Contreras Negrette Oscar Alejandro, Cuellar Amador Valentina Zarick, Mejía Manjarrez María Clara y Ruiz Coquies Edward Fabián, Lic. Carlos Montoya, grupo: d1,13/03/2019 Resumen En el presente laboratorio aprendimos del movimiento uniformemente acelerado, es decir, es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo, permanece constante en el transcurso del tiempo manteniéndose firme, el docente realizo una explicación breve del tema ante de realizar la experimentación y aclaro muchas dudas acerca de la experimentación. El experimento consta de un carril recto y un objeto móvil el cual va puesto sobre el carril un imán de retención, amarrado a una cuerda con una pesa, se realizaron 7 muestras en la cual el recorrido y el tiempo variaban, entre mas era el recorrido para pasar sobre la barrera luminosa mayor era el tiempo que demoraba el vehículo en llegar. Se hicieron tres graficas una para determinar el recorrido y el tiempo, la velocidad promedio y el tiempo y la aceleración y el tiempo. Palabras claves Velocidad instantánea, velocidad media, desplazamiento, recorrido, movimiento acelerado, trayectoria y aceleración.

Abstract In the present laboratory we learned the uniformly accelerated movement, that is to say, it is that movement in the acceleration that a body experiences, it remains constant in the course of time keeping us firm, the teacher made a brief explanation of the subject to perform the experimentation and clarified many doubts about experimentation. The experiment consists of a straight rail and a moving object which has been placed on the rail. A holding magnet, a rope with a weight, 7 Samples have been made and a follow-up has been carried out. to pass over the light barrier was greater than the time it took for the vehicle to arrive. Three graphs were made to determine the route and time, average speed and time and acceleration and time. Keywords Instantaneous speed, average speed, displacement, travel, accelerated movement, trajectory and acceleration.

1. Introducción

2. Fundamentos Teóricos

En el pasado laboratorio se trabajó con dos magnitudes importantes las cuales son la velocidad instantánea y la velocidad media, tienen en una gran relación con el movimiento, velocidad y distancia.

Cinemática. La cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas).

En esta nueva práctica trabajaremos con una tercera magnitud importante y esa es la aceleración. Podemos decir que cada vez que ocurre una variación en la velocidad se dice que el movimiento presenta aceleración. Para el MUA (movimiento uniforme acelerado) cuando la velocidad varia en cantidades iguales a intervalos de tiempos iguales, entonces la aceleración es constante.

Movimiento uniforme. Es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo

Movimiento uniformemente acelerado

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA Es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo, permanece constante en el transcurso del tiempo manteniéndose firme. Velocidad instantánea. Velocidad instantánea es la que tiene el cuerpo en un instante específico, en un punto determinado de su trayectoria. a = aceleración Vf = velocidad final Vo = velocidad inicial t = tiempo x = espacio recorrido

Velocidad media La velocidad media de un objeto se define como la distancia recorrida por un objeto dividido por el tiempo transcurrido. Desplazamiento.

3.

Desarrollo experimental

Se entiende como el movimiento realizado por un cuerpo que se desplaza, de un lugar a otro. Recorrido. El espacio recorrido o distancia recorrida se mide siempre sobre la trayectoria, a diferencia del desplazamiento, en el que sólo cuentan el punto inicial y final del movimiento. Aceleración. La aceleración es una magnitud derivada vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de tiempo. Tiempo.

Figura 1. Montaje uniformemente acelerado.

El tiempo que tarda un cuerpo en recorrer una cierta distancia.

Los equipos y materiales que se necesitaron para este experimento son:

Trayectoria. Trayectoria es el lugar las posiciones sucesivas por un cuerpo en su movimiento.

-

geométrico de las que pasa

Las formulas a trabajar en el movimiento uniforme acelerado son:

para

movimiento

Sensor CASSY CASSY lab Unidad timer Carril Carrito para carril Imán de retención Cable de conexión Porta pesas Barrera luminosa Sedal Pc

Luego de verificar que el montaje del laboratorio esté igual al de la figura, comparando las conexiones de los cables, se procedió a configurar CASSY lab digitando las formulas, parámetros o constantes a usar en este laboratorio. Seguidamente, se inició la toma de muestras donde se empleó un carrito que se desliza sobre un carril a diferentes distancias y velocidades, atado a una pesa; primero se midió la

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA distancia desde el inicio hasta el foco de la barrera luminosa y se inció la medición en CASSY lab; cuando el carrito pasó la barrera luminosa se detuvo el carro. Para la segunda muestra, se aumentó la distancia de la barrera 10cm y se repitió el procedimiento. De la misma forma se tomaron las otras 5 muestras. Al final se obtuvieron del software las gráficas: s vs. t, Vm vs. t, a vs t. Los datos se muestran a continuación.

Parámetro a escoger

Nombre de la magnitud

símbolo

Unidades

desde

Hasta

Decimales

Valor

Automático en la tabla

recorrido

S

m

0

1.0

2

Constante no en la tabla

Ancho de la bandera

&DS

m

0

0.005

3

0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0 0.005

Nombre de la formula Velocidad media Velocidad instantánea Aceleración

símbolo

unidades

Desde

Hasta

decimales

Vm

m/s

0

5

2

Formula a inclinar s/t

Vi

m/s

0

5

2

(&DS/tEA1)*1000

a

m/s^2

2

5

2

2*s/t^2

Formulas

Tabla 1. Matriz para incluir las formulas, parámetros o constantes en la experiencia movimiento uniformemente acelerado.

t/s 1,281 1,489 1,808 2,027 2,249 2,445 2,575

tE_A1 / ms S / m 16,07 14,03 11,9 10,48 9,64 8,82 8,99

&DS / m 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Vm / m/s Vi / m/s a / m/s^2 0,16 12,44 0,24 0,2 14,26 0,27 0,22 16,81 0,24 0,25 19,09 0,24 0,27 20,74 0,24 0,29 22,67 0,23 0,31 22,24 0,24

Tabla 2. Tabla de resultados

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4. Cálculos y Análisis de Resultados La tabla 1 nos muestra un parámetro que es el recorrido el cual sus valores van a variar y generara diferentes resultados, una constante que es el ancho de la bandera la cual su valor no va a cambiar y unas formulas las cuales son la velocidad media, instantánea y la aceleración. En la tabla que describe los resultados de las tres graficas nos enseña el tempo que tardo el cuerpo en pasar por la barrera luminosa, la velocidad inicial con la cual el objeto acelero desde el punto de partida, la velocidad promedio cuando el objeto acelerado pasa por la barrera luminosa, los recorridos los cuales influyeron en la aceleración con la que iba el cuerpo los cuales aumentaban de 10 en 10 y el ancho de la bandera que nunca varia.

Figura 2. Grafica S vs. t

En la gráfica 1 observamos el recorrido vs el tiempo en el cual por cada recorrido que se hizo en el experimento ser marcaba el tiempo en el que tardaba el cuerpo en pasar por el sensor. Su pendiente es A: 0,444 m/s, B: -0,38 m. En la gráfica 2 podemos notar la velocidad promedio vs el tiempo en el que por cada vez que pasaba el cuerpo por la barrera luminosa marcaba la velocidad promedio del cuerpo y cada vez que aumentaba el recorrido aumentaba la velocidad promedio. Su pendiente es: A: 0,1081 m/s2, B: 0,03 m/s.

Figura 3. Gráfica Vm vs t

En la gráfica 3, aceleración vs tiempo, la aceleración en varios recorridos se mantenía constante y era muy poco la que aumentaba. De las tres graficas podemos concluir que el tiempo es un valor importante ya que determino cuanto tardo el cuerpo en recorrer la distancia del punto inicial hasta el punto final.

Figura 5. Gráfica teórica S vs. t

Figura 4. Grafica a vs. t

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6. Bibliografía 1. 2. 3. 4. 5.

Figura 6. Gráfica teórica Vm vs. t

6. 7. 8. 9.

https://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%A Dsica/Cinem%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Movimient o_rectil%C3%ADneo_uniforme ttps://www.universoformulas.com/fisica /cinematica/tipos-movimiento http://www.mailxmail.com/cursoiniciacion-fisica/movimiento-variado https://www.fisicalab.com/apartado/vel ocidad-instantanea#contenidos http://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/exe /fisica/velocidad_promedio.html https://concepto.de/desplazamiento/ https://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci %C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Trayectori a

http://www.sabelotodo.org/automovi l/velocimetro.html 11. https://brainly.lat/tarea/2348530 10.

Figura 7. Gráfica teórica a vs. t

12. https://es.khanacademy.org/science/phy Realizando una comparación entre las gráficas del experimento y las teóricas, a simple vista ninguna se parece, esto puede ser consecuencia de los ajustes, pero analizando bien demuestran la teoría del movimiento uniformemente acelerado.

5. Conclusiones

sics/one-dimensionalmotion/acceleration-tutorial/a/what-arevelocity-vs-time-graphs 13. https://es.khanacademy.org/science/phy sics/one-dimensionalmotion/acceleration-tutorial/a/what-areacceleration-vs-time-graphs 14.

Al término de esta experiencia, logramos demostrar y tener claro la característica principal del movimiento uniformemente acelerado (MUA), su movimiento posee una aceleración, es diferente de cero, es decir que su velocidad va aumentando. En una gráfica s vs. t en el MUA, la posición cambia con respeto al tiempo, es decir que la velocidad aumenta o disminuye. Como resultado de una gráfica Vm vs. t esta la aceleración, que es diferente de cero. En estas dos gráficas, el tiempo mantiene una relación directamente proporcional con las variables, pues a medida que aumenta, el espacio recorrido y la velocidad también se incrementan. Y en una gráfica a vs. t, la aceleración siempre es constante, aunque algunos valores varíen por errores. Finalmente, teniendo en cuenta algunas irregularidades en las gráficas, podemos decir que esto se debe a los ajustes y posiblemente a errores en la práctica.

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA Hoja de evaluación N3 1.

2.

¿Qué observaciones puede hacerle usted a los valores obtenidos en su tabla de datos estándar?

5. ¿Cuáles son sus conclusiones finales con respecto al tema tratado en esta experiencia?

Los datos obtenidos se consideran aceptables, concerniente a los tiempos que deben ir en aumento, al igual que la velocidad. La mayoría de los valores de aceleración se mantienen constantes como ocurre en el movimiento uniformemente acelerado, algunos datos están más lejos que la mayoría, pero igualmente aceptables.

Al concluir la experiencia, se demostró y aclaro la característica principal del movimiento uniformemente acelerado (MUA), su movimiento posee una aceleración, es diferente de cero, es decir que su velocidad va aumentando.

¿Cómo interpretaría usted la gráfica S vs. t? La grafica S vs. t nos muestra que la posición del móvil va cambiando con respecto al tiempo, a medida que aumenta el tiempo, también aumenta el espacio recorrido por el móvil. Lo que indica que la velocidad aumenta.

3.

¿Cómo interpretaría usted la gráfica Vm vs. t? La grafica Vm vs. t nos muestra una recta inclinada ascendente. A medida que aumenta el tiempo la velocidad también se incrementa. Como la aceleración es la variación de la velocidad con el tiempo, la pendiente de esta grafica nos indica la aceleración media que es 0,1081m/s2. El área comprendida entre la gráfica y el eje X corresponde al desplazamiento del móvil.

4.

¿Cómo interpretaría usted la gráfica a vs. t? La grafica a vs. t nos muestra que los valores de aceleración varían entre 0,23 y 0,27 encontrándose la mayoría entre el rango 0,23-0,24. Los valores se mantienen casi constantes. El área comprendida entre la curva y el eje X corresponde a la velocidad del móvil.

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Cuestionario 1

Ejercicio complementario para el movimiento uniformemente acelerado realiza el siguiente ejercicio teniendo en cuenta las gráficas que están a continuación y los enunciados descritos En los siguientes ejes de coordenadas traza los correspondientes diagramas de acuerdo al ejercicio indicado. 1. Un automóvil esta inmóvil en el punto s. traza el diagrama espacio contra el tiempo Fig.1 ¿Cuál sería su velocidad? 2. Un automóvil se desplaza en línea recta a velocidad constante v, traza los diagramas espacio contra tiempo y velocidad contra tiempo. ¿Cuál es su aclaración? Fig. 2.1 y 2.2 3. Un cuerpo es acelerado uniformemente en línea recta. Traza el diagrama espacio contra tiempo, el diagrama velocidad contra tiempo, y el diagrama aceleración contra tiempo. ¿Cuál es su aceleración? Fig. 3.1; Fig. 3.2 y Fig. 3.3 4. Un auto móvil circula con velocidad constante v. En el punto s, en el instante t, se frena uniformemente, y se para al poco tiempo. Traza los diagramas velocidad contra tiempo y aceleración contra tiempo Fig. 4.1 y Fig. 4.2

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA Cuestionario 2 1.

Explica cual es la diferencia que hay entre velocidad y aceleración.

5. Cuál es la aceleración de un coche de carreras que pasa zumbando junto a ti con velocidad constante de 400Km/hr. B) que tiene mayor aceleración, un avión que pasa de 1000 Km/hr en 10 segundos o una patineta que pasa de 0 a 5 Km/hr en 1 segundo.

En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de tiempo. En cambio, La velocidad es una magnitud física que representa la distancia recorrida por un objeto en un determinado intervalo de tiempo. 2.

A. Como nos dice que la velocidad es constante, esto quiere decir que no hay aceleración, debido a que la velocidad o rapidez constante no cambia, siempre se mantendrá con la misma su misma velocidad constante, en este caso 400 km/h. Ya que si es constante su velocidad no va a ser más rápida ni más lenta.

si usted se encuentra conduciendo un auto y desacelera este, hacia donde seria la inclinación de su cuerpo, hacia adelante o hacia atrás. Explica tu respuesta. el cuerpo tiende hacia atrás, Porque actúa como reacción a la desaceleración del auto, es decir, el auto va hacia adelante como acción Y el cuerpo hacia atrás como reacción.

3.

B. Los dos aumentan su rapidez en 5 km/h, pero la patineta lo hace en la décima parte del tiempo. Por lo cual la patineta tiene la mayor aceleración,10 veces mayor.

Cuando un auto se mueve en una trayectoria curva, este se esta acelerando. Podría usted dar la razón del porque se afirma esto. Si un cuerpo se mueve en una trayectoria curva este presenta aceleración debido a la fuerza centrípeta como reacción a la fuerza centrífuga. Este fenómeno es causa de muchos volcamientos de autos debido a que tienden a salir despedidos de dicha trayectoria en forma tangencial a la curva.

4.

Un automóvil que va hacia el norte a 70Km/hr. Se cruza con otro que va hacia el sur a 70Km/hr. Estos vehículos tienen la misma rapidez o la misma velocidad. tienen la misma magnitud, pero diferentes sentidos, recordemos que la velocidad es un vector mientras la rapidez es un escalar.

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