Laboratotio_informe Completo.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA ECBTI

PROGRAMA INGENIERIA INDUSTRIAL

MATERIA FISICA GENERAL

PRESENTADO POR JAIR RAMOS YANGUMA CRISTIAN TRIANA MARIA FERNADA LUIS ORLANDO PINZON

PRESENTADO A JUAN PABLO RODRIGUEZ

SEDE: JOSE CELESTINO MUTIS

BOGOTA D.C. 7 de Oct.

INTRODUCCION

OBJETIVOS   

Por medio de una práctica de laboratorio se quiere que el estudiante de la Unad conozca las formulas de cinemática y de medición Comprender las leyes de los movimientos y del los lanzamientos parabólicos por medio de un laboratorio en donde se entienden los fenómenos que hay en ellos Hacer que los estudiantes de la unad puedan entender los conceptos básicos de cimenatica y de medición en los cuales se aplican conceptos de densidad, volumen pesos, y los conceptos de alto, largo y ancho.

MARCO TEORICO PRÁCTICA NUMERO UNO: MEDICION Objetivo(s) Determinar la masa, el volumen y el peso de una columna de madera, de una columna de acero y de una columna de aluminio a partir de un set de masas. Determinar la densidad de un objeto sólido. MARCO TEORICO Usando un calibrador de vernier se deberán tomar las medidas de los siguientes elementos una arandela una esfera y un cilindro a los cuales se le deberá hallar los pesos, el volumen y la densidad de los tres elementos anteriormente mencionados, para lo cual por medio del grupo formado en el laboratorio se procederá a hacer la práctica de laboratorio. Tomando uno de los tres elementos mencionados, se procede a tomar las siguientes medidas el alto, el ancho y la longitud

En el siguiente cuadro se tomaron los siguientes datos

arandela Cilindro Esfera

Alto 1,3 mm 8,70 mm 0,715 mm

Largo 7,15 mm 5,60 mm Na

Ancho 21,40 9,15 mm Na

𝑉(𝑐𝑚3 ) 0,415 0,5710 0,1884

𝑝 (𝑔 𝑐𝑚3 ) 0,698 0.1929 0,8438

En las siguientes ecuaciones se hace el proceso para hallar el volumen de los tres elementos Volumen de la arandela 𝜋 (𝑟22 − 𝑟11 ) 21,40 = 2,14 2,14 ÷ 2 = 1,07 7,15 ÷ 10 = 0,715 0,715 ÷ 2 = 0,3375 3,14 (1,072 − 0,35752 ) × 0,13 3,14 ( 1,1449 − 0,1278) × 1,3 3,14 (1,0171) × 13 3,14 (0,132223) 0,415 Volumen del cilindro 𝑉 = 𝜋𝑟 2 × ℎ 𝑉 = 3,14 × 4,5752 × 8,70 𝑉 = 3,14 × 20,93 × 8,70 𝑉 = 65,72 × 8,70 𝑉 = 0,5710 Volumen de la esfera 𝑉 =

4 𝜋 𝑅3 3

4 (3,14) × (0,3575)3 3 4 𝑉 = (3,14) × (0,045) 3 𝑉 = 0,1884

𝑉=

También se deben hallar las densidades de los tres elementos anteriores para lo cual se deben aplicar las ecuaciones de los tres elementos dados en los laboratorios. Densidad del cilindro 0,11 𝑔𝑟 = 0,1929 3 0,57 𝑐𝑚

Densidad de la esfera 0,10 = 0,8438 𝑔𝑟/𝑐𝑚3 0,1185 Densidad de la arandela 0,698 𝑔𝑟/𝑐𝑚3 SEGUNDA PARTE MOVIMIENTO PARABOLICO Objetivo(s)  Verificar la ley de caída libre para la relación distancia-tiempo.  Verificar la ley de caída libre para la relación velocidad-tiempo.  Determinar el valor de la aceleración de la gravedad en tu laboratorio MARCO TEORICO Por medio del dispositivo de péndulo balístico PHYWE, se verificarán las ecuaciones que definen la cinemática del movimiento en dos dimensiones, en particular, el lanzamiento de proyectiles, de tal manera, que se asume que las fuerzas no conservativas, son despreciables. Este aparato usa tres ángulos diferentes 30, 45 y 60 grados, en base a ellos se dispara un proyectil en forma de esfera, el cual nos da una velocidad en metros sobre segundos y tambien nos da una distancia la cual se miden en metros, en las cuales se hacen por medio de tres intentos en los cuales los tres intentos unos nos dan una distancia mas larga que la anterior y una velocidad en metros sobre segundos mas alta lo cual se da en la siguiente tabla. Tabla uno Angulo

Velocidad inicial

Distancia recorrida 63,4 cm

30

𝑚 2,55 𝑠

30

3,73

𝑚 𝑠

132 cm

30

4,48

𝑚 𝑠

201 cm

45

2,67

𝑚 𝑠

76,3 cm

45

3,54

𝑚 𝑠

143 cm

45

4,52𝑚 𝑠

240cm

60

2,56

𝑚 𝑠

59,2 cm

60

3,66

𝑚 𝑠

126 cm

60

4,64

𝑚 𝑠

206 cm

1. Utilice las ecuaciones 3 y 4 para calcular los valores de la altura máxima y alcance máximo (y); registre los valores obtenidos en la tabla 1 (Debe repetir el mismo procedimiento para los tres ángulos). 𝜃 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 30 30 30 𝜃 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 45 45 45 𝜃 𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 60 60 60

𝑚 𝑉0 ( ) 𝑠 Sensor 2,55 3,73 4,48

𝑚 𝑉0𝑥 ( ) 𝑠 Formula 2.193 3.207 4.28

𝑚 𝑉0𝑦 ( ) 𝑠 Formula 1.275 1.865 2.24

𝑚 𝑉0 ( ) 𝑠 Sensor 2,67 3,54 4,52

𝑚 𝑉0𝑥 ( ) 𝑠 Formula 1.869 2.478 3.164

𝑚 𝑉0𝑦 ( ) 𝑠 Formula 1.869 2.478 3.164

𝑚 𝑉0 ( ) 𝑠 Sensor 2,56 3,66 4,64

𝑚 𝑉0𝑥 ( ) 𝑠 Formula 1.28 1.83 2.32

𝑚 𝑉0𝑦 ( ) 𝑠 Formula 2.201 3.147 3.99

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Regla

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

𝑌𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

0.634 1.32 2.01

0,57 1,220 1,816

0,082 0.177 0.255

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Regla

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

𝑌𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

0.763 1.432 2.40

0.726 1.277 2,084

0.181 0.319 0.520

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Regla

𝑋𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

𝑌𝑚𝑎𝑥 (𝑚) Formula

0.592 1.26 2.06

0,578 1.182 1.900

0,250 0.512 0,822

𝑡𝑣 (𝑠) 0.259 0.380 0.456 𝑡𝑣 (𝑠) 0.384 0.510 0.651 𝑡𝑣 (𝑠) 0.451 0.646 0.819

Tabla numero 3 Tempo de vuelo (s)

30°

componentes de la velocidad (m/s) modulo de la velocidad

0tv= 0 s tv/6=0,0215 Xv

Yv

Xv

Yv

tv/4=0,032

tv/2=0,064

Xv

Xv

Yv

Yv

3tv/4=0,096 Xv

Yv

5tv/6=0,107 Xv

2,193 1,275 2,193 1,064 2,193 0,961 2,193 0,647 2,193 0,333 2,193 2,536

2,437

2,426

2,394

2,218

tv=0,129

Yv

Xv

Yv

0,225

2,193

0

2,204

2,193

Tempo de vuelo (s) 45°

0tv= 0 s Xv

componentes de la velocidad (m/s)

tv/4=0,048 Xv Yv

tv/2=0,096 Xv Yv

3tv/4=0,144 Xv Yv

5tv/6=0,160 Xv Yv

1,869 1,888 1,869 1,574 1,869 1,417 1,869 0,946 1,869 0,475 1,869

modulo de la velocidad

2,656

Tempo de vuelo (s) 60°

tv/6=0,032 Xv Yv

Yv

Xv

0

2,345

2,094

1,928

1,875

1,869

tv/6=0,037 Xv Yv

tv/4=0,056 Xv Yv

tv/2=0,113 Xv Yv

3tv/4=0,169 Xv Yv

5tv/6=0,188 Xv Yv

tv=0,226 Xv Yv

1,28 1,854

1,28 1,667

1,28 1,108

1,28 0,559

2,252

2,101

1,692

1,396

tv/6=0,0215s X Y

tv/4=0,032s X Y

Yv

1,28 2,217

módulo de la velocidad

1,869

2,443

0tv= 0 s

componentes de la velocidad (m/s)

0,318

tv=0,1925 Xv Yv

2,559

1,28

0,372

1,332

1,28 1,28

Tabla Numero 4

30°

45°

60°

Tempo de vuelo (s) Distancia vertical y horizontal (m) Tempo de vuelo (s) Distancia vertical y horizontal (m) Tempo de vuelo (s) Distancia vertical y horizontal (m)

0tv= 0 s X

Y 0

0 0,047 0,0251

0tv= 0 s X

Y 0

0

0tv= 0 s X 0

3tv/4=0,096s X Y

tv/6=0,032s X Y

tv/4=0,048s X Y

5tv/6=0,160s X Y

tv=0,1925s X Y

0,06

0,09

0,302

0,363 0,295

0,074

0 0,047

tv/2=0,096s X Y

3tv/4=0,144s X Y

0,107 0,181 0,192 0,271 0,255

tv/4=0,056s X Y

tv/2=0,113s X Y

3tv/4=0,169s X Y

0,074 0,071 0,1078 0,144 0,186 0,216 0,231

2.6

modulo velocidad

2.55 2.5

0

2,536

0,0215

2,437

2.4

0,032

2,426

2.35

0,064

2,394

2.3

0,096

2,218

2.25

0,107

2,204

2.2

2,193

2.15

0,129

2.45

0

0.05

0.1

0.15

0,08

tv=0,129s X Y

0,236

Grafica 30°

tiempo

5tv/6=0,107s X Y

0,07 0,0357 0,141 0,061 0,212 0,077

tv/6=0,037s X Y

Y

tv/2=0,064s X Y

0,271

5tv/6=0,188s X Y 0,24

0,24

0,284 0,082

tv=0,226s X Y 0,289 0,246

0

Grafica 45° tiempo modulo velocidad 0

2,656

0,032

2,443

0,048

2,345

0,096

2,094

0,144

1,928

0,16

1,875

0,1925

1,869

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.2

0.25

Grafica 60°

tiempo

modulo velocidad

3

0

2,559

0,037

2,252

2.5

0,056

2,101

2

0,113

1,692

0,169

1,396

0,188

1,332

0,226

1,28

1.5 1 0.5 0 0

0.05

0.1

0.15