MOVIMIENTO velocidad y aceleracion

IV. PROCEDIMIENTO

Para el movimiento con fuerza instantnea.

1. Ponga en funcionamiento la compresora haciendo las conexiones respectivas de acuerdo a las recomendaciones del profesor.

2. Coloque un coche sobre el carril de aire con un cordelito amarrado de un extremo y pase el cordelito por la polea que se encuentra al extremo del carril. Un compaero de clase sostendr levemente el mvil con la mano.3. Coloque la cinta de papel a travs de la canaleta impresora del registrador de tiempo y pguela con un adhesivo al mvil. Conecte el registrador y encienda la fuente tal como indique su profesor de Laboratorio.4. D al mvil un impulso ms o menos fuerte, haciendo que corra sobre el carril de aire. El impresor del registrador de tiempo dejar marcas sobre la cinta de papel.5. A partir de las marcas en la cinta de papel, as obtenidas, cuente en ella intervalos de 4 o 5 marcas y tome cada intervalo as formado como una unidad de tiempo. A esta unidad arbitraria de tiempo denomnela tic.6. Elegida la unidad de tiempo, proceda a medir con la regla la posicin del mvil en cada instante y registre estas medidas en la tabla 01

TABLA 01t (tic)x (cm)

t0 = 0x0 = 0

t1 = 1x1 = 3.0

t2 = 2x2 = 6.0

t3 = 3x3 = 9.0

t4 = 4x4 = 11.9

t5 = 5x5 = 14.8

t6 = 6x6 = 17.9

t7 = 7x7 = 20.8

t8 = 8x8 = 24.0

TABLA 02

(tic)

(cm)

1 02.73.0

2 12.43.0

3 22.73.0

4 32.52.9

5 42.62.9

6 52.73.1

7 62.52.9

8 72.93.2

Para el movimiento con fuerza constante:7. Repita los pasos (1), (2) Y (3).

8. Ate al extremo del cordelito una masa de 50g aproximadamente. A continuacin retire la mano del coche.9. Repita los pasos (5) y (6) y proceda a llenar la tabla N3.

TABLA 03

Puntost(tic)x(cm)

Origent=00

1t=10.4

2t=20.9

3t=31.5

4t=42.3

5t=53.3

6t=64.6

TABLA 04

t(tic)x(cm)

1 - 00.40.4

2-10.50.5

3-20.60.6

4-30.80.8

5-41.11.1

6-51.31.3

TABLA 5

t

(tic)

t1 = 1v1 = 0.24

t2 = 2v 2 = 0.48

t3 = 3v 3 = 0.72

t4 = 4v 4 = 0.96

t5 = 5v 5 = 1.20

t6 = 6v 6 = 1.44

TABLA 6

(tic)

1 00.240.24

2 10.240.24

3 20.240.24

4 30.240.24

5 40.240.24

6 50.240.24

II. CUESTIONARIO

1. Con los datos de la tabla 01, grafique x vs. t (grafica 1). Cuando hace el ajuste con el mtodo de mnimos cuadrados. Qu valores importantes del movimiento del coche puede usted precisar? Qu clase de movimiento tiene el mvil, cuando se le aplica una fuerza instantnea?

Mtodo de mnimos cuadrados: y=mx + b , y=x , x=t

. p numero de mediciones = 8*XiYi=tiXi=00 + 13 + 26 + 39 +411,9 + 514,8 + 617,9 720,8 + 824=608,6*ti=0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8=89/2 = 36

*Xi= 0 + 3 + 6 + 9 +11,9 + 14,8 + 17, 9 + 20,8 + 24 = 107,4

ti2 = 02 + 12 + 22 + 32 + 42 + 52 + 62 + 72 + 82 =8(8+1)(16+1)/6=204

x=mt + b x=2,98t + 0 x=2,98t-Se pueden apreciar la posicin por cada tic o uat.

-Apreciamos que la velocidad es constante y tambin que el mvil parte del origen.

-El mvil tiene un movimiento rectilneo uniforme (MRU) por que la velocidad es constante.

2. Con los datos de la tabla 02, grafique las velocidades medias versus t (grafica 2) Qu interpretacin puede hacer usted respecto a este resultado?Se presenta una grfica de forma escalonada con una alineacin de los puntos medios de cada t formando una recta. Las velocidades medias son aproximadamente iguales por lo tanto se evidencia un movimiento con velocidad constante.

3. Usando los datos de la tabla 03, trace la grfica 3.A, en papel milimetrado x versus t. Es esta una relacin lineal? Determine la frmula experimental despus de trazar la grfica 3.B x versus t en papel logartmico. Qu parmetros fsicos se han determinado?

ti xi

10.1Log1=0Log(0.1)=-1 (0)(-1)=002=0

20.9Log2=0.30Log(0.9)=-0.5(0.30)(-0.5)=0.02(0.30)2=0

31.5Log3=0.48Log(1.5)=0.18(0.48)(0.18)=0.09(0.48)2=0.23

42.3Log4=0.60Log(2.3)=0.36(0.60)(0.36)=0.22(0.60)2=0.36

53.3Log5=0.70Log(3.3)=0.52(0.70)(0.52)=0.36(0.70)2=0.49

64.6Log6=0.78Log(0.66)=0.66(0.78)(0.66)=0.51(0.78)2=0.61

21132.860.671.21.78

P: nmero de mediciones = 6

Para determinar la ecuacin de la recta en el papel logartmico, se calculan ahora los valores de:

*La grfica del papel milimetrado no es una relacin lineal sin embargo la grafica en papel logartmico se acerca a ser una relacin lineal.*En la formula experimental tenemos expresada la posicin en funcin del tiempo , de ella se puede determinar la aceleracin.Datos obtenidos:

x0.1250.5401.272.333.735.48

t123456

4. Si la grfica 3.A fuera una parbola construya una tabla x vs t2 . Trace la Grfica 3.C en papel milimetrado. Qu clase de movimiento tendra el mvil si se le aplicara una fuerza constante? Determine la frmula experimental correspondiente, indique las medidas del movimiento del coche.La grfica 3. Si es una parbola.Por lo que se construye la Grfica 3C. x vs t2

Por otro lado debemos decir que si se le aplicara una fuerza constante al carrito tendra un M.R.U.V. es decir F = cte y , es decir el mvil acelerara.

* Determinado la formula experimentalt2xt2x(t2)2

10.40.41

40.93.616

91.513.581

162.336.8256

253.382.5625

364.6165.61296

9113302.42275

Calculando la formula experimental: m= 0.12; b= 0.38Por lo tanto la Frmula experimental sera:

Frmula experimental: x = 0.12t2 + 0.38*la aceleracin es 0.12 cm/(uat)25. Haga un comentario en un cuadro, en paralelo, de las dos frmulas experimentales para el mvil al que se le ha aplicado una fuerza constante y de las medidas del movimiento con ellas halladas.

F = ctet x = 0.12t2 + 0.38t

0.1251 0.51

0.5402 0.862

1.273 1.463

2.334 2.34

3.735 3.385

5.486 4.76

6. Complete la Tabla 4 y trace la Grfica 4 vs en papel milimetrado Qu observa? Es una funcin escaln que puede interpretar y describir el movimiento? Disctalo.

De la grfica se observa que si es una funcin escaln.

Tambin la velocidad va cambiando en intervalos de tiempos.

tvtxvT2

10.40.41

20.51.04

30.61.89

40.83.216

51.15.525

61.37.836

214.719.791

De donde m = 0.1857 ; b = 0.1333Por lo tanto la frmula experimental es: V = 0.1857t + 0.13337. Con la frmula experimental hallada en la pregunta 2, halle las velocidades instantneas y complete la Tabla 5. Luego lleve estos puntos sobre la grfica 4. Una estos puntos con una recta, luego halle por el mtodo de mnimos cuadrados la frmula experimental para esta grfica.

De una interpretacin a los datos que nos da esta frmula.

v

10.240.241

20.480.964

3 0.722.169

40.963.8416

51.206.0025

61.448.6436

215.0421.8491

De donde m = 0.24 ; b = 0V = 0.24t + 0

De donde la velocidad instantnea:

Velocidad Instantnea

t(tic)Vinst

10.24

20.48

30.72

40.96

51.20

61.44

8. Complete la Tabla 6 usando los valores de la Tabla 5 y trace la grfica 5, aceleracin media versus intervalo de tiempo; esto es versus , en papel milimetrado La grfica indica que la aceleracin es constante? Cul es el valor de la aceleracin?

De acuerdo a la grfica se puede apreciar que la aceleracin es constante.El valor de la aceleracin ser el promedio de las aceleraciones.

9. Haga un anlisis del estudio de la traslacin con fuerza constante a partir de los valores de las frmulas experimentales obtenidas.-Segn la tablas 4, 5 ,6 el movimiento analizado tiene razn constante. En la grfica de la tabla 4 que dimensionalmente representa la aceleracin del movimiento, luego notamos que casi coinciden los puntos de la velocidad instantnea al superponerlos de la grafica 5 (velocidad instantnea) y la grafica 4 (velocidad promedio) adems se muestra que es un mruv por la constante de la grafica 4 y la lnea recta de la grafica de la tabla 6 donde la aceleracin es 0.24 m/s2III. CONCLUSIONES

Esta experiencia nos ha permitido comprender cmo se mueven los objetos cuando actan en ellos fuerzas y momentos externos no equilibrados, y que es importante configurar exactas imgenes fsicas y matemticas de desplazamiento, la velocidad y la aceleracin y de esta manera comprender las relaciones que existen entre estas.

Por otro lado nos ha permitido ver como la partcula objeto de estudio esta limitada a moverse slo a lo largo del eje x. Entonces se puede escribir su posicin en cualquier instante t.

Tambin de esto se deduce que si la velocidad instantnea es constante, entonces la velocidad media en un intervalo de tiempo es igual a la velocidad instantnea.

Si la velocidad instantnea no fuese constante, entonces la velocidad depender del intervalo de tiempo escogido y, en general, no ser igual a la velocidad instantnea al principio o al final del intervalo.

BIBLIOGRAFA

Manual de Laboratorio Fsica I, UNMSM, Lima

A. NAVARRO, F. TAYPE

1998Fsica Volumen 1 , Lima, Editorial Gomez S.A.

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_1442943402.unknown

_1493158219.unknown

_1494609595.unknown

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_1053879384.unknown

_1053879396.unknown

_1053879404.unknown

_1053808616.unknown

_1053812922.unknown

_1053808642.unknown

_1053808076.unknown

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