Movimiento Rectilineo Uniforme (monografia).docx

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA AGRÓNOMA

TEMA: “MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME”

INTEGRANTES: 1. GUTIERREZ ULLOA DIEGO 2. ATENCIA ROJAS WILLINTONG 3. COTRINA GERVACIO WILMER 4. OCAÑA URBANO ROGER 5. CASTRO ROGER 6. ESPINOZA ARIZA AKEMI

DOCENTE: MG. ING. MONTALBAN CHINININ, CESAR AGUSTO BARRANCA - PERÚ

DEDICATORIA

A Dios y nuestra familia que nos alientan y nos inspiran a ser mejores cada día y a superar todos los obstáculos en el camino del saber.

Índice DEDICATORIA ........................................................................................................................ 2 INTRODUCCION ..................................................................................................................... 4 I. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 5 Objetivos Generales ............................................................................................................... 5 Objetivos Específicos ............................................................................................................ 5 II. MARCO TEÓRICO .............................................................................................................. 6 Propiedades Básicas ............................................................................................................... 8 FORMULAS DE MRU ......................................................................................................... 8 El MRU se caracteriza por: .................................................................................................. 11 III. EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................................ 12 IV. PROCEDIMIENTOS ........................................................................................................ 13 Paso 1.-................................................................................................................................. 13 Paso 2.-................................................................................................................................. 13 Paso 3.-................................................................................................................................. 13 V. Análisis de datos ................................................................................................................. 14 VI. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 15 VII. ANEXOS .......................................................................................................................... 17 VIII. PROBLEMAS APLICATIVOS ..................................................................................... 18 IX. PREGUNTAS TEÓRICAS ............................................................................................... 21 X. VIDEO ................................................................................................................................ 24 XI. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 25

INTRODUCCION

El Movimiento Vertical y el Movimiento Horizontal son los movimientos que comúnmente se los experimenta en el vivir de cada día, en este experimento de MRU el objetivo general orienta a identificar como se presenta la física por medio de estos movimientos para así concienciar su importancia. Esta monografía ha sido creada con los Métodos Generales y Métodos Particulares entre los Generales se encuentran Inductivo y el Deductivo, el que se refiere a la parte donde se extrae la información más importante sobre el tema. Este experimento se realizó en el laboratorio de física general de la universidad nacional de barranca (UNAB) con un ambiente más adecuado para nuestro experimento para poder analizar cada paso el que se ha utilizado sobre el tema y las conclusiones. Entre los Métodos Particulares y Descriptivo que se refiere a la ilustración de los problemas y su resolución y Experimental es la representación de la monografía por medio de experimentos para afirmar lo investigado y en el marco teórico hace la descripción detallada del Movimiento Rectilíneo Uniforme, el más sencillo de los movimientos en el que una partícula viaja en línea recta y su velocidad es siempre constante y no tiene aceleración ya que su velocidad no varía.

I. OBJETIVOS

Objetivos Generales 

Identificar cuándo y cómo se presenta la física en sus diferentes maneras en el transcurrir de la vida para concienciar su importancia.



Diseñar y construir equipo de bajo costo para la implementación del equipo del laboratorio de física.



Analizar el Movimiento rectilíneo uniforme mediante un experimento con materiales caseros.

Objetivos Específicos 

Identificar los movimientos, distinguir sus características e interpretar en gráficos los desplazamientos y velocidad contra un tiempo para un MRU.



Definir el movimiento rectilíneo uniforme.



Detallar los resultados obtenidos.

II. MARCO TEÓRICO

2.1. NOCION DEL MOVIMIENTO

(Fabiani, s. f.)El estudio de los movimientos se denomina cinemática, palabra que viene del griego kimena, que significa movimiento. La cinemática es el estudio de los movimientos en función del tiempo independientemente de las interacciones que lo producen. Ejemplo: Una persona dentro de un ascensor en movimiento está en reposo con respecto al ascensor, pero está en movimiento con respecto al suelo. Según (Vizcarra, 2014) Las de los objetos en movimiento fueron siempre consideradas en relación contigo como observador del movimiento. En el lenguaje de la física decimos que tú eres la referencia en relación con la cual los movimientos se analizan. Sin embargo, un mismo movimiento puede ser analizado en relación con diferentes referencias. Supóngase, por ejemplo: Un observador A de pie en la tierra y que mira a una lámpara suspendida del techo de una locomotora que se mueve sobre la vía para él la lámpara está en movimiento, pues su posición en relación con él mismo cambia al transcurrir el tiempo. Ahora para el observador B, que está en la locomotora la lámpara está siempre en la misma posición en relación con la posición de él. Por lo tanto (LF, 2016) Al observar un cuerpo desde puntos diferentes, teniendo en cuenta la posición del observador el cuerpo estará inmóvil o en movimiento esta conclusión se puede obtener si se fija un origen desde un solo observador ya que si el otro observador ha fijado el origen desde un punto muy diferente este obtendrá conclusiones diferentes a la del anterior observador y todo dependerá del lugar donde se localice el observador.

CONCEPTO BÁSICO Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo dado que su aceleración nula MRU es tipo de

movimiento mecánico más elemental del universo

Velocidad constante Una velocidad es constante si su módulo y dirección no cambia atreves del tiempo de velocidad solo aparece en el Movimiento Rectilíneo Uniforme

Propiedades Básicas



Se realiza sobre una línea recta



Velocidad constante implica magnitud y dirección constante



La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez



Aceleración nula



En tiempos iguales distancias iguales

FORMULAS DE MRU

2.1. DEFINICIONES GENERALES

2.1.1. CINEMÁTICA: Analiza el movimiento y lo representa en términos de relaciones fundamentales. En este estudio no se toman en cuenta las causas que lo generan, sino el movimiento en sí mismo. 2.1.2. PARTÍCULA: En el estudio el movimiento, un cuerpo es considerado como una partícula sí sus dimensiones son despreciables en relación con las magnitudes de las distancias analizadas. Por ejemplo, una pelota de fútbol en relación con la cancha. 2.1.3. SISTEMA DE REFERENCIA: Es un cuerpo (partícula) que, junto a un sistema de coordenadas, permite determinar la ubicación de otro cuerpo, en un instante dado, ¡la descripción de! movimiento depende del sistema con respecto al cual se le defina. En cada análisis el sistema de referencia se considera fijo.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

DEFINICIÓN DEL MRU

durante un movimiento el valor de la velocidad permanece invariable, (constante), decimos que el movimiento es uniforme, además de eso si la trayectoria el movimiento es una recta, el movimiento se denomina rectilíneo uniforme. (Marco, 2008) La aceleración según la definición media tenemos por lo tanto la aceleración es cero. Toda aceleración en el movimiento rectilíneo uniforme es cero, ya que su velocidad no varía, siempre es constante. VELOCIDAD Si un cuerpo está en movimiento uniforme con velocidad (v) y recorre una distancia (d), en un tiempo (t) su velocidad se determina. Es decir, de manera que en cualquier movimiento uniforme (con velocidad constante), la distancia recorrida se calcula multiplicando la velocidad por el tiempo empleado en el recorrido por medio de esta fórmula encontramos el tiempo

d = v.t

La fórmula que encontramos es la por así llamarlo la formula general del movimiento rectilíneo uniforme, la cual nos permite hallar la velocidad, tiempo y distancia recorrida por una partícula o cuerpo.

Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas. (Fabiani, s. f.)El movimiento es inherente que va relacionado y podemos decir que forma parte de la materia misma. Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.

El MRU se caracteriza por: a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal. b) Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables. c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0).

Relación Matemática del MRU: El concepto de velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo. Fórmula: de acuerdo a la definición de velocidad, tendremos:

V = Velocidad X = Posición T = Tiempo

III. EQUIPOS Y MATERIALES



Madera de 1.30m x 0.40m



2 tapas de lapicero



Una cinta métrica



Una manguera con la misma medida de la madera



Agua



Clavos



Un cronometro

IV. PROCEDIMIENTOS

Paso 1.- Primeramente, armaremos nuestro experimento pegando la cinta métrica a la madera, seguidamente haremos lo mismo con la manguera, pegarlo con un poco de silicona y listo así tendremos nuestra varilla de experimento listo. Seguidamente marcaremos cada 10 centímetros para conocer la distancia que recorre la burbuja.

Paso 2.- Tomamos la vara y le metemos el agua y la tapamos con las tapas de lapicero, pero dejamos una burbuja que actuara como el móvil.

Paso 3.- Inclinamos la vara para hacer que la burbuja recorra toda la mangue y con el cronometro anotamos el tiempo para hacer el análisis correspondiente, repetimos el experimento mínimamente 3 veces para descartar cualquier error y anotamos todos los valores.

V. Análisis de datos

Se observa que la burbuja tiene una velocidad constante con respecto a los espacios iguales, de igual manera el tiempo también es constante, terminando el recorrido de la burbuja se detiene el tiempo. Resultados: Distancia

Tiempo

Suceso 1:

10 cm

1.66 segundos

Suceso 2:

20 cm

3.33 segundos

Suceso 3:

30 cm

4.99 segundos

Suceso 4:

40 cm

6.66 segundos

Suceso 5:

50 cm

8.32 segundos

Suceso 6:

60 cm

9.99 segundos

Suceso 7:

70 cm

11.66 segundos

Suceso 8:

80 cm

13.32 segundos

Suceso 9:

90 cm

14.99 segundos

Si analizamos la diferencia que hay entre el suceso 2 y el suceso 1 la diferencia del tiempo no varía mucho solo es de: Los dos primeros la diferencia es de 1.66 segundos y del suceso 2 al suceso 3 hay 1.67 segundos de diferencia Por los que concluimos que el tiempo varía entre 1.66 segundos 1.67 segundos

Por lo tanto, la variación de tiempo es solo 0.01 segundos Hallando el cálculo se puede determinar que el tiempo es directamente proporcional a la distancia y la velocidad también.

VI. CONCLUSIONES

la velocidad inicial es cero (vi y vf) la velocidad final se determina cuando la burbuja llega a al punto final, con ayuda del cronometro obtuvimos el tiempo en que se demoró la burbuja.

Concluimos con los objetivos planteados ya que se determinó la distancia y el tiempo recorrido por lo que en el video se muestra todos los pasos realizados.

VII. ANEXOS

VIII. PROBLEMAS APLICATIVOS

1) Un auto de fórmula 1, recorre la recta de un circuito, con velocidad constante. En el tiempo t1 = 0,5 s y t2 = 1,5 s, sus posiciones en la recta son x1 = 3,5 m y x2 = 43,5 m. Calcular: a) ¿A qué velocidad se desplaza el auto? b) ¿En qué punto de la recta se encontraría a los 3 s? Datos: t1 = 0,5 s x1 = 3,5 m t2 = 1,5 s x2 = 43,5 m Solución a) Δv = (43,5 m - 3,5 m)/(1,5 s - 0,5 s) Δv = 40 m/1 s Δv = 40 m/s

b) Para t3 = 3 s se debe tener en cuenta que la velocidad es constante a partir de t1. Por lo tanto: Δt = t3 - t1 ⇒ Δt = 3,0 s - 0,5 s ⇒ Δt = 2,5 s v = Δx/Δt ⇒ Δx = v.Δt Δx = (40 m/s).2,5 s ⇒ Δx = 100 m Entonces: x3 = Δx + x1 ⇒ x3 = 100 m + 3,5 m x = 103,5 m

2) ¿Qué tiempo empleará un móvil que viaja a 80 km/h para recorrer una distancia de 640 km? Datos: v = 80 km/h x = 640 km Solución Aplicando: v = x/t ⇒ t = x/v t = (640 km)/(80 km/h) t=8h 3) La velocidad de sonido es de 330 m/s y la de la luz es de 300.000 km/s. Se produce un relámpago a 50 km de un observador.

a) ¿Qué recibe primero el observador, la luz o el sonido? b)¿Con qué diferencia de tiempo los registra? Datos:

vs = 330 m/s vi = 300.000 km/s = 300000000 m/s x = 50 km = 50000 m Solución a) La luz ya que vl > vs b) Aplicando: v = x/t ⇒ t = x/v

ts = (50000 m)/(330 m/s) ts = 151,515152 s ti = (50000 m)/(300000000 m/s) ti = 0,00016667 s Luego: t = ts - ti t = 151,515152 s - 0,00016667 s⇒ t = 151,514985 s 5.- Un coche se mueve durante 30 minutos a 40 km/h; después se mueve a 60 km/h durante la siguiente hora. Finalmente durante 15 minutos circula a 20 km/h. ¿Qué distancia total habrá recorrido? Calcula la distancia en cada tramo. Vamos a calcular primero la distancia que recorre en cada tramo (no siempre es lo mejor responder las preguntas de un enunciado en el orden en que nos las hacen): solución Tramo 1: tiempo = 30 minutos = 0,5 horas1 velocidad = 40 Km/h distancia = v·t = 20 kilómetros Tramo 2: tiempo = 1 hora velocidad = 60Km/h distancia = v·t = 60 kilómetros Tramo 3: tiempo = 15 minutos = 0,25 horas velocidad = 20Km/h distancia = v·t = 5 kilómetros Distancia total = 20 + 60 + 6 = 85 Km

IX. PREGUNTAS TEÓRICAS

1 ¿En movimiento rectilíneo uniforme se cumple? a.- desplazamiento y distancia recorrida en tiempo iguales b.- la velocidad de la partícula cuenta o disminuye proporcional al tiempo C.-rapidez media es menor a la velocidad media Justificación Distancia y desplazamiento son iguales en el mismo intervalo de tiempo 2 ¿velocidad constante significa? a.- que cambia el modulo, pero no de dirección y sentido b.- que no cambia de modulo, dirección y sentido c.- que no cambia de modulo ni dirección, pero si de sentido Justificación La velocidad es un vector, si la velocidad es constante nada cambia 3 ¿Cuáles son las gráficas del MRU? a) Posición vs Aceleración y Recorrido vs Velocidad b) Recorrido vs Rapidez y Distancia vs Tiempo c) Distancia vs Velocidad y Aceleración vs Altura d) Posición vs Tiempo y Velocidad vs Tiempo Justificación: Porque en MRU solo hay dos graficas: posición vs tiempo y velocidad vs tiempo 4 ¿la relación entre el módulo de desplazamiento y la distancia recorrida por un móvil en mu son? a.- iguales en cualquier movimiento c.- mayor igual siempre a la distancia recorrida b.- mayor o igual siempre el modulo del desplazamiento d.- ninguna de las anteriores Justificación Por qué solo interesa la trayectoria que ha recorrido el cuerpo 5 ¿Cuál es la diferencia entre Distancia Recorrida y Desplazamiento? a). La una es Escalar y la otra Vectorial b). La una señala el inicio y la otra el fin c). La una es positiva y la otra es negativa d). todas Las Anteriores 6. En El M.R.U. Se Cumple I. El desplazamiento y el recorrido tienen siempre el mismo modulo.

II. Existe una velocidad inicial y una final de diferentes módulos. III. La aceleración es constante. A. V-V-F B.

V-F-F

C.

F-F-F

D.

F-V-F

7.Velocidad constante Significa I. Que cambia de modulo, pero no de dirección y sentido. II. Que no cambia de modulo, dirección y sentido. III. Que no cambia de modulo ni dirección, pero si de sentido. a) II b) I c) III d) II y II 8.La Grafica Nos Representa Que

a) b) c) d)

Un Cuerpo En Reposo (No Hay Movimiento) Un Movimiento Uniforme. Un Movimiento Acelerado. Un movimiento Variado.

9.Cuando en un movimiento la velocidad no varía es A. Rectilíneo. B.

Acelerado.

C.

Decelerado.

D.

Uniforme.

10.Un automóvil recorre 180 m en 30 segundos. ¿Cuál es su velocidad? Datos: d=180 m t= 30 s v=? Si utilizamos la formula Velocidad = Distancia / Tiempo V= d/t... V= 180/30... V= 6m/s a. 10 m/s b. 12 m/s c. 5 m/s d. 6m/s

X. VIDEO

XI. BIBLIOGRAFÍA



Fabiani, H. V. (s. f.). Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), 20.



LF, J. (2016, mayo 15). Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). Recuperado 31 de octubre de 2018, de http://localhost:3000/+apuntes_y_monografias/movimientorectilineo-uniforme-mru_htn4u



Marco, mnavas42 mnavas42. (2008). Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) -. Recuperado 31 de octubre de 2018, de https://www..com/trabajos37/movimiento-rectilineo/movimiento-rectilineo.shtml



Vizcarra, H. (2014, mayo 16). articulos: MRU Y MRV. Recuperado 31 de octubre de 2018, de http://promocionquintoa35.blogspot.com/2014/05/mru-y-mrv.html