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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARIBE DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS ÁREA DE LABORATORIO DE FÍSICA. FACULTAD DE INGENIERIA ________________________________________

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO Andrea Cuentas, José Fragoso, Katlyn León, Jerson Montes, Darly Nuñez. Ingeniería industrial. Laboratorio de Física Mecánica. Grupo: D1

Resumen El siguiente informe se basa en lo realizado en la experiencia N° 3, la cual es sobre el movimiento uniformemente acelerado (M.U.A) en este movimiento la velocidad varia en cantidades iguales a intervalos de tiempos iguales, por esto se dice que la aceleración en el movimiento es constante. Los objetivos de esta experiencia eran medir la velocidad y aceleración instantánea en diferentes puntos del recorrido del carrito; también, otro objetivo era el interpretar una serie de gráficas. Abstract The following report is based on what has been done in experience No. 3, which is on the uniformly accelerated movement (MUA) in this movement the speed varies in equal amounts at equal time intervals, so it is said that the acceleration in the movement is constant. The objectives of this experience were to measure the speed and instantaneous acceleration at different points of the cart's travel; also, another objective was to interpret a series of graphs.

INTRODUCCION En la mayor parte de las situaciones reales, los objetos en movimiento o móviles no son constantes si no que cambian con el tiempo, ya que el objeto o móvil aumenta o disminuye su velocidad. Esta variación de velocidad se le conoce como aceleración. Pero existen casos en que el móvil puede llevar una aceleración constate. En este informe veremos cómo es que un objeto en movimiento uniforme puede cambiar su aceleración respecto a su velocidad.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS El movimiento uniformemente acelerado (MUA), Es un movimiento común en la naturaleza. Cumple con características tales como:  Aceleración constante en trayectoria recta sobre el eje de las X  Su cambio de velocidad varía en valores iguales, en tiempos iguales  Es una línea recta. En este tipo de movimiento sobre el objeto o la partícula se desempeña una fuerza, ya sea interna o externa. Las variables, con sus respectivas medidas y ecuaciones, que se encuentran en el Movimiento Uniformemente Acelerado, son: 𝑉

TIEMPO: t (s)

𝑓=

𝑉𝑓 −𝑉𝑜 𝑎

ACELERACIÓN: Es el cambio de velocidad en el tiempo. a (m/s2)

𝑎=

𝑉𝑓 −𝑉𝑜

Distancia: x (m)

𝑡 1

𝑥 = 𝑉𝑜 ∙ 𝑡 + 2 𝑎 ∙ 𝑡 2

Velocidad final: Vf (m/s) 𝑉𝑓= 𝑉𝑜 + 𝑎 ∙ 𝑡 Velocidad final: Cuando no se tiene Tiempo𝑉𝑓2 = 𝑉𝑜2 + (2 ∙ 𝑎 ∙ 𝑥) Velocidad inicial: Vo (m/s) Interpretación de gráficas en el movimiento uniformemente acelerado Para la interpretación y estudio de gráficas es mediante las gráficas donde se representan:  Distancia (m) vs tiempo (s)





Velocidad (m/s) vs tiempo (s)

Aceleración (m/s2) vs Tiempo (s)

Ilustración 1: La gráfica distancia-tiempo es una parábola cóncava ascendente Ilustración 2: La gráfica velocidad-tiempo es una recta ascendente Ilustración 3: La gráfica aceleración-tiempo es una recta paralela al eje de las X (tiempo), por encima de esta.

DESARROLLO EXPERIMENTAL Se pidió calcular las gráficas con respecto al ejercicio. Para ello se implementó el uso del Cassy Lab, con la ayuda del carrito impulsado por el imán, se logró calcular las gráficas.

Primera grafica, donde podemos ver la distancia recorrida del carrito respecto al tiempo.

La segunda grafica que nos muestra la velocidad media respecto al tiempo.

Y esta es la tercera grafica que nos muestra el cambio en la aceleración respecto al tiempo.

Y aquí observamos nuestra tabla de valores en donde por medio de Cassy Lab, nos deja observar todos los valores obtenidos en el experimento. S/m 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 t/s

tE_A1 / ms Vm / m/s S/m 17,66 0,17 14,86 0,2 11,26 0,24 10,18 0,27 9,66 0,27 8,1 0,31 7,38 0,33 S/m

1,199 1,526 1,654 1,884 2,236 2,294 2,45

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

&DS / m Vi / m/s a / m/s^2 0,005 0,28 0,28 0,005 0,34 0,26 0,005 0,44 0,29 0,005 0,49 0,28 0,005 0,52 0,24 0,005 0,62 0,27 0,005 0,68 0,27

PREGUNTAS

1. ¿Qué observaciones puede hacerte usted a los valores obtenidos en su tabla de datos estándar? Respuesta: En la tabla nos deja ver que al ir cambiando el punto de partida del carrito, este aumentaba su velocidad respecto al tiempo ya que la aceleración también se veía afectada.

2. Como interpretaría usted la gráfica de S vs t? Respuesta: Nos muestra la distancia recorrida respecto al tiempo.

3. Como interpretaría usted la gráfica de Vm vs t. Respuesta: Es la gráfica que nos muestra la velocidad media del carrito respecto al tiempo. 4. Como interpretaría usted la gráfica de Vi vs tEA1? Respuesta: Es la gráfica que nos muestra la velocidad instantánea en un intervalo exacto respecto al tiempo. 5. Como interpretaría usted la gráfica a vs t? Respuesta: Es la gráfica que nos muestra el cambio de la aceleración respecto al tiempo.

CUESTIONARIO 1. Explica cuál es la diferencia que hay entre velocidad y aceleración? Respuesta: La diferencia es que la velocidad representa la distancia recorrida por un objeto en un intervalo de tiempo, y la aceleración mide el cambio de velocidad entre dos momentos, es decir, el cambio de velocidad. 2. Si usted se encuentra conduciendo un auto y desacelera este, hacia donde sería la inclinación de su cuerpo, hacia adelante o hacia atrás. Explica tu respuesta. Respuesta: La inclinación seria hacia adelante, ya que mi auto se encuentra en una trayectoria al aplicar la fuerza del freno, el freno se aplica al auto, pero la inercia actúa sobre mi cuerpo y cambia la “velocidad” de mi cuerpo. 3. Cuando un auto se mueve en una trayectoria curva, este se está acelerando. Podría usted dar la razón del porque se afirma esto. Respuesta: Es porque es un movimiento circular uniforme, la dirección de la velocidad cambia constantemente, así que siempre hay una aceleración asociada. 4. Un automóvil que va hacia el norte a 70km/hr se cruza con otro que va hacia el sur a 70Km/h. Estos vehículos tienen la misma rapidez o la misma velocidad? Respuesta: La misma velocidad, ya que se encontraron en un mismo punto(o sea, en un intervalo de tiempo). 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 a 1005 km/hr en 10 segundos o una patineta que pasa de 0 a 5 Km/hr en 1 segundo. Respuesta: a) El coche no tiene aceleración ya que la aceleración es la variación de la velocidad. B) Tiene mayor aceleración la patineta.

CONCLUSION Para finalizar con los ejercicios y la experiencia adquirida en el laboratorio se espera que los estudiantes logren aprender acerca del movimiento uniformemente acelerado y poder evaluar la velocidad y aceleración instantánea con el experimento en donde el carrito era arrastrado por una mínima fuerza y que recorría diferente distancia.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  

Sears, Zemansky, Young, Freedman, Física universitaria con física moderna, vol. 1, undécima edición, Pearson educación, México. Reyman A. Serway, Jhon W. Jewett, Jr, Física para ciencias e ingenierías, volumen 1, sexta edición, Thomson.