MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

PRACTICA 2

Fecha de realizacin: 27 de agosto de 2015

Fecha de entrega: 3 de septiembre del 2015

Laboratorio de Cinemtica y Dinmica

Facultad de Ingeniera Divisin de Ciencias Bsicas

UNAM

Aquino Ramrez Alejandro Israel

Torres Ramrez Oscar Daniel

Alberto

Gpo 43

OBJETIVO

Determinar la magnitud de la aceleracin de un cuerpo que se desplaza de manera rectilnea

sobre un plano inclinado

Realizar las grficas (S vs t), (V vs t) y la (a vs t) que representan el comportamiento de dicho

cuerpo

INTRODUCCION

Analizaremos el movimiento que describi Galilio Galiley al dejar caer una pelota desde un plano

inclinado (en este caso, un pequeo carro) para demostrar que la distancia recorrida es proporcional

al cuadrado del tiempo transcurrio. A travs de este experimento se realizaran medidas con 3

ngulos diferentes variando de 5 en 5 grados la inclinacin del riel.

MARCO TEORICO

El mismo nombre de este tipo de movimiento (movimiento rectilnea uniformemente acelerado)

nos dice a que nos estamos refiriendo, aqu la aceleracin es uniforme, es decir, permanece

constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de cada libre vertical, en el cual la aceleracin

interviene, y considerada constante es la que corresponde a la gravedad.

En mecnica clsica el movimiento rectilneo uniforme acelerado (MRUA) presenta tres

caractersticas fundamentales:

La aceleracin y la fuerza resultante sobre la particula son constantes

La velocidad varia linealmente respecto al tiempo

La posicin vara segn la relacin cuadrtica del tiempo.

De acuerdo con las ecuaciones cinemticas del movimiento sabemos que la aceleracin es la

segunda derivada de la posicin con respecto al tiempo, o la derivada de la velocidad respecto al

tiempo. Ahora, analizando lo anterior tenemos que:

= = =

=

1

1

= ( )

= 0

= + 1

=

= + 1, :

= ( + 1)

0

1

= +2

2

= + +2

2

Ahora, analizando al cuerpo en cuestin, las fuerzas que actan sobre l son las siguientes:

El peso

La relacin del plano inclinado

La fuerza de rozamiento en el punto de contacto entre la rueda y el plano.

Esta ltima fuerza la consideraremos despreciaba, adems de que el coeficiente de friccin

de las llantas es muy pequeo.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Equipo a utilizar:

Riel con soporte

Carro dinmico

Interfaz ScienceWorkshop 750 con

accesorios

Sensor de movimiento con accesorios

Indicador de ngulo

computadora

Procedimiento

ACTIVIDAD 1

Verificacin.

Con ayuda del profesor, verifique que todo el equipo est conectado adecuadamente,

instale el arreglo mostrado en la siguiente figura, adems de que el conector amarillo del

sensor de movimiento debe estar conectado en el canal 1 de la interfaz ScineceWorkshop y

el conector negro en el canal 2

Preparativos de Software y carro dinmico.

Se encendi la computadora y posteriormente ingresamos al programa DataStudio,

posteriormente creamos un nuevo experimento, de ah hicimos doble clic en el canal 1 y se

escogi el sensor de movimiento (MotionSensor). Se mostr que este sensor estaba

conectado, y todo estaba listo para hacer el experimento. El fin era graficar el

comportamiento de la posicin del carro durante su movimiento, se arrastr de la parte

superior izquierda la opcin posicin de ch 1 & 2 [m] a la parte inferior izquierda sobre la

opcin GRAPH. Esta accin mostrar la ventana de grficos.

Despus se prob el carro dinmico con el sensor para comprobar que exista lectura, se dio

clic en Start y se solt el mvil, cuando llego a la posicin final se detuvo la lectura con el

botn Stop. Se detuvo la grfica y posteriormente se borraron los datos no deseados y solo

qued el fragmento de parbola, que representa la posicin y se ajust con la funcin

QuadraticFit.

ACTIVIDAD 2

Al ajustar la grfica se obtuvieron diferentes valores para los coeficientes A, B, y C y su

significado fsico seria el siguiente:

2 [

2] 0 [

] 0 []

Valores que se obtuvieron de A, B y C en cada medicin fueron los siguientes:

ANGULO A [m/s2] B [m/s] C [m]

10 0.76 -0.699 0.285

15 1.2 -420 0.151

20 1.65 -1.85 0.649

ANALISIS Y RESULTADOS

10

POSICION

VELOCIDAD

Aceleracin

() = + +

() = +

() =

() = = (. ) = .

%

=

%

A 15

POSICION

VELOCIDAD

ACELERACION

() = + +

() = +

() =

() = = (. ) = .

%

=

%

20

POSICION

VELOCIDAD

ACELERACION

() = + +

() = +

() =

() = = (. ) = .

%

=

%

CONCLUCIONES

Aquino Ramrez Alejandro Israel:

Esta prctica fue interesante y nos sirvi bastante para repasar los conceptos vistos en clase de

teora, a pesar de que nuestros resultados eran muy alejados a los esperados, debido a que no

tomamos en cuenta la friccin y esto se puede apreciar en la ltima grafica la cual muestra la

aceleracin que segn la teora debe ser la lnea horizontal, es decir con pendiente igual a cero (m=0)

la cual indica que la aceleracin es constante.

Torres Ramrez Oscar Daniel:

La prctica fue muy ilustrativa. En la clase de teora siempre se manejan las grficas del MRUA pero

no entenda a partir de que experimentacin se haba logrado llegar a esas conclusiones, ahora con

este software y sin tantos problemas podemos comprobar que sus observaciones eran correctas a

pesar de sus limitaciones tcnicas. Al poner los datos en una tabla y realizar la grfica comprobamos

que de verdad pasaban esos eventos relativos a la posicin me llev a que este movimiento en

verdad estaba sucediendo y estaba perfectamente descrito mediante una ecuacin cuadrtica.

Finalmente se comprob que la aceleracin si es contante, ya que al obtener la pendiente de la

velocidad media se obtuvo una media aproximada a la que tena cada muestra de aceleracin. En la

velocidad se observ una lnea recta con pendiente positiva y con la posicin, una media parbola

que demuestra lo visto en teora.