Informe Practica 3 (1).docx

FÍSICA GENERAL CÓDIGO: 100413 Informe Practica 3

Presentado a: Luis Antonio Cely Becerra

Entregado por: Angela Fernanda Pérez Abril Código: 1057591006 Angelica Maria Villate Gaona Código 24125554 William Gerardo Araque Código:74378983

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA NOVIEMBRE 2018 SOGAMOSO

INTRODUCCIÓN

La presente actividad hace referencia al estudio de la Física General, en el cual se pretende reforzar nuestros conocimientos sobre como cuantificar y analizar los movimientos de todo aquello que nos rodea a diario, al igual que busca ayudarnos a comprender los métodos para m edir y/o calcular las velocidades, la aceleración, el espacio, las fuerzas, tensión entre otras muchas variables que pueden influir en el movimiento de los objetos a estudiar en las actividades que realizamos.

Las principales características de los temas a tratar son: las magnitudes, vectores y los diferentes movimientos donde se pr etende mediante ejercicios aclarar dudas, y estudiar fenómenos que suceden a nuestro alrededor, lo que nos permite entender con más facilidad situacion es problema que tienen que ver con velocidades, desplazamientos, fuerzas, y aceleraciones entre otros, que se aplican a la vida cotidiana.

OBJETIVOS     

Estudiar la ley de la conservación de la energía mecánica. Determinar la variación de la energía cinética en función de la energía potencial gravitacional de una partícula. Determinar la variación del alcance horizontal en función de la energía cinética inicial en un tiro parabólico de una partícula. Efectuar medidas de pendientes en una gráfica, utilizando Excel. Determinar indirectamente la ley de la conservación de la energía mecánica.

PRÁCTICA No. 11 –Conservación de la energía mecánica. Mb= 0,095 kg h(m)

x(m) 0,27 m

𝒉𝟏 = 0,31m

̅(𝒎) 𝒙

y(m)

𝑼 = 𝒎𝒈𝒉

𝒎

𝒗𝑩 ( 𝒔 )

𝑲=

0,368 m

0,29 m

28,8 J

0,62 m/s

0,018 J

0,295 m

0,29 m

31,6 J

0,99 m/s

0,046 J

0,348 m

0,29 m

34,4 J

1,25 m/s

0,074 J

0,37 m

0,29 m

37,2 J

1,46 m/s

0,101 J

0,438 m

0,29 m

46,5 J

2,02 m/s

0,193 J

0,265 m 0,27 m 0,292 m

𝒉𝟐 = 0,34m

0,30 m 0,293 m 0,349 m

𝒉𝟑 = 0,37m

0,35 m 0,347 m 0,369 m

𝒉𝟒 = 0,40m

0,37 m 0,371 m 0,444 m

𝒉𝟓 = 0,50m

0,435 m 0,437 m Tabla 11.1. Altura “h” y distancia “x”

𝟏 𝒎𝒗𝟐 𝟐

Commented [EUDZ1]: Esta mal resuelto la tabla ya que estamos trabajando con diferentes unidades, debemos trabajar todo en metros y no en centímetros. Voy a modificarla para que nos quede bien resuelto el ejercicio ya que como estaba antes decíamos que en la columna 5 (energía) lo trabajamos en metros cuando realmente la altura estaba en cm. Voy a corregirlos. Commented [EUDZ2]: FALTA ARREGLAR ESTOS DATOS

1. Realice en Excel, la gráfica de h en función de 𝑥̅ (h=f(𝑥̅ )) y determine la ecuación de la función. ¿Qué tipo de gráfica es y qué relación encuentra entre “h” y “𝑥̅ ”? (ESTA MAL, MIRAR EL COMENTARIO AL LADO DERECHO)

Commented [EUDZ3]: Compañeros arreglar este punto ya que nos dice realizar la grafica de h en función de “x”. la grafica esta bien, pero esta mal expresado. El titulo de la grafica debe ser “GRAFICA DE H EN FUNCION DE X”. Ademas la tabla esta mal la unidades, ya que nosotros lo estamos trabajando en cm y no en m. DEBEMOS PASAR TODO A METROS YA QUE ASI NO LO PIDE EL EJERCICIO Commented [EUDZ4R3]: Falta también determinar que tipo de grafica es.

h(m) 31 34 37 40 50

x ̅(m) 36,8 29,5 34,8 37 43,8

La relación que existe entre la altura y la distancia recorrida por el balín es que a medida que la altura de lanzamiento aum enta también aumenta la distancia de la caída del mismo por lo que se observa una relación proporcional en estos datos.

2. Realice en Excel, la gráfica de h en función de 𝑥̅ 2 (h=f(𝑥̅ 2 )) y determine la ecuación de la función. ¿Qué tipo de gráfica es y qué relación encuentra entre “h” y “𝑥̅ 2 ”? ¿Cuál es el valor de la pendiente de esta curva? NOTA: Siga la siguiente ruta: “línea de tendencia” y “Presentar ecuación en el gráfico” GERALDINE

Gráfica de h en función de x^2 0.6

y = 0,0155x + 17,513 R² = 0,6484

0.5

h (m)

0.4

0.3

0.2

0.1

0 0

0.05

0.1

0.15

x (m^2)

0.2

0.25

El tipo de grafica con la que se maneja es polinómica de grado dos y la ecuación que representa esta función es: y = 0,0155x + 17,513 la relación que existe y que podemos observar en esta grafica es que entre más distancia (al cuadrado) recorra el balín, esta ira aumentando de forma casi proporcional (debido a que se encuentran algunos puntos por fuera de la linea pendiente, pero que continua la trayectoria). El valor de su pendiente se determinará derivando dicha función o de la siguiente forma: f(x)= mx +b F’(x)= m donde m es la pendiente de la ecuación de la recta y b es la ordenada. Por lo tanto, la pendiente en esta ecuación es de 0,0155. 3. Calcule las energías iniciales (Punto A) y final (Punto B), para cada uno de los 5 lanzamientos y registre esos valores en la Tabla 11.2. ¿Los resultados concuerdan con la ley de la conservación de la energía mecánica? Justifique su respuesta. GERARDO

Alturas

Ei(Punto A)

Ef(Punto B)

h1 31 cm

28,89 J

0,018 J

h2 34 cm

31,69 J

0,047 J

h3 37 cm

34,48 J

0,074 J

h4 40 cm

37,28 J

0,101 J

h5 50 cm

46,60 J

0,194 J

Tabla 11.2. Energías mecánicas inicial y final.

4. Realice un tratamiento de errores y determine el porcentaje de error en la medición en la medición. ¿Cuáles son las causas de error? ¿El alcance horizontal depende de y? Justifique su respuesta ANGELICA

PRÁCTICA No. 12 –Vaso de Torricelli

OBJETIVOS 

Entender los principios de conservación de un fluido incompresible ideal en movimiento.



Aplicar la ecuación de continuidad y la ecuación de Bernoulli para resolver problemas de hidrodinámica. Conocer algunas nociones de cálculo vectorial.

H=_0,19_m A(ÁREA)=4mm (Orificio)

hi h1 = 0,038 m h2 = 0,097 m h3 = 0,15 m

xi Medido 15 cm 14, 5 cm 5 cm

V Medida 0,86 𝑚/𝑠 2 1,38 𝑚/𝑠 2 1,72 𝑚/𝑠 2

Tabla 12.1. Datos del laboratorio del vaso de Torricelli.

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

T 0,17 m/s 0,137 m/s 0,090m/s

Vol.

𝑄 = 𝑉𝑜𝑙/𝑡

1. A partir de las ecuaciones del movimiento parabólico y el sistema de referencia de la figura 12.1, demuestre que el alcance horizontal “x” está dado por la expresión 𝑥 = 2√ℎ(𝐻 − ℎ) (12.4). H 0,19m

h h1 = 0,038 m h2 = 0,097 m h3 = 0,15 m

𝒙 = 𝟐√𝒉(𝑯 − 𝒉) 0,152 m 0,190 m 0,155 m

2. Con los valores de “H” y “hi” (con i=1, 2, 3, 4 y 5) calcule el alcance horizontal. GERALDINE H 0,19m

h h1 = 0,038 m h2 = 0,097 m h3 = 0,15 m

𝒙 = 𝟐√𝒉(𝑯 − 𝒉) 0,152 m 0,190 m 0,155 m

3. En una tabla de errores, presente y determine el error porcentual en la medición del alcance horizontal, tomando como valor real , el obtenido por medio de la expresión (12.4)ANGELICA 4. Indique para cual altura del orificio el alcance es máximo y relaciónelo con la altura del depósito. ANGELICA 5. Halle la relación entre tiempo de vaciado y la altura del nivel de agua del depósito respecto a la altura del orificio YESICA. 6. Calcule el valor de la velocidad de salida del agua, por medio de la expresión (12.3) y registre los valores en la tabla 12.1.

R/ La velocidad de salida del agua para los tres tipos de altura teniendo en cuenta la siguiente expresión 𝑣 = √2𝑔ℎ siguiente ALTURA h1 = 0,038 m

VELOCIDAD 𝑣 = √2𝑔ℎ 0,86 𝑚/𝑠 2

(12.3)fue la

Commented [EUDZ5]: LA TABLA QUE REALIZO PARA ESTE PUNTO, ES REALMENTE PARA EL PUNTO 2. LO QUE TIENE QUE HACER EN EL PUNTO 1 ES DEMOSTRAR LA ECUACION “ALCANCE HORIZONTAL” A PARTIR DE LAS ECUACIONES DEL MOVIMIENTO PARABOLICO.

h2 = 0,097 m h3 = 0,15 m

1,38 𝑚/𝑠 2 1,72 𝑚/𝑠 2

7. Calcule el valor de la velocidad de salida del agua, a partir de la expresión del flujo (𝑄 = 𝑉𝑜𝑙/𝑡) y registre los valores en la tabla 12.1. GERARDO 8. Construya la gráfica de velocidad contra altura (v vs hi). ¿Qué tipo de gráfica es? Halle su pendiente, ¿qué representa la pendiente? GERARDO 9. Construya la gráfica de volumen contra tiempo (Vol. vs t). ¿Qué tipo de gráfica es? Halle su pendiente, ¿qué representa la pendiente? YESICA

CONCLUSIONES

BIBLIOGRÁFIA

  

Serway, Raymond A., and Jewett, John W.. Física para Ciencias e Ingeniería Vol I. Séptima edición. México, Distrito Federal, México: Cengage Learning Editores S.A. de C.V., 2008. Hewitt, Paul G.. Física Conceptual. Décima edición. México, Distrito Federal, México: PEARSON EDUCACIÓN, 2007. Serway, Raymond A. Física Tomo I. Cuarta edición. México, Distrito Federal, México: Mc Graw Hill Interamericana de editores S.A. de C.V., 1997.