CINEMATICA UNIDIMENSIONAL

PRACTICA #2Fecha de realizacin: 27-Agosto-2012Equipo: No. 6

Integrantes: Zavala Luna Baltasar Camarena Aguilera Jorge Eduardo

CINEMATICA UNIDIMENSIONAL

Objetivos:

-Obtener el valor experimental de la aceleracin de la gravedad en el estado de Guanajuato a travs de un experimento de movimiento uniformemente acelerado y verificar el resultado a travs de un experimento de movimiento rectilneo uniforme.

- Relacionar las variables de la cinemtica: posicin, tiempo y cambio en la posicin y en el tiempo (velocidad) el cambio en la velocidad en el tiempo (aceleracin).

- Montar un dispositivo experimental apropiado que permita la relacin experimental de las variables mencionadas en el punto anterior.

INTRODUCCION:En esta prctica que es relacionada con la CINEMATICA que es la rama de la fsica que se encarga del estudio de las leyes del movimiento (cambios de posicin), recurriremos a dos tipos de movimiento, el primero es el llamado Movimiento Rectilneo Uniforme y el segundo el Movimiento uniformemente acelerado.El Movimiento rectilneo uniforme, que corresponde a un movimiento con velocidad constante y una trayectoria rectilnea, el cual en esta prctica se estara presentando en la segunda parte, por as decirlo, que sera de donde el cochecito sale de la parte final del plano inclinado hasta donde se detiene ya con la velocidad constante antes proporcionada por la aceleracin de la gravedad al dejarse caer por el plano inclinado y obteniendo un desplazamiento horizontal.El segundo tipo de movimiento es el Movimiento rectilneo uniformemente acelerado, es aquel en el que un mvil se desplaza sobre una trayectoria recta y que a su vez est sometido a una aceleracin constante, adems su velocidad est sujeta y varia proporcionalmente al tiempo. En este segundo movimiento seria en la practica la primera parte, desde que se suelta el cochecito del punto inicial del plano hasta el punto final del mismo, teniendo una aceleracin constante que es la de la gravedad y es uno de los valores que obtendremos experimentalmente.

Materiales: Cartulina Plano inclinado Carrito (mvil)

Equipo utilizado: Cronometro, (marca: CATIGA, resolucin: (0,1 s) Flexometro, (marca: PRETUL, resolucin: ( 0,01 mm) Transportador, (marca: BACO, resolucin: (1) Procedimiento:En esta prctica analizaremos los dos sistemas el movimiento rectilneo uniforme (en un plano horizontal) y otro para analizar el movimiento uniformemente acelerado (en un plano inclinado), ambos deben de ser en una dimensin.

* Armar un plano inclinado y hacer una escala apropiada.

* Al trmino de un plano inclinado colocar la cartulina con una previa escala, la cual representara el plano horizontal.

* Lanzar el carrito del inicio del plano inclinado y tomar el tiempo que tarda en llegar al otro extremo donde se encuentra la escala marcada.

*Darle otro valor al ngulo y hacer lo mismo que el paso anterior.Presentacin de datos de medicin:

Tabla 1: medidas realizadas por 2 observadores del primer ngulo.MRUA, (movimiento rectilneo uniformemente acelerado, al bajar.)MRU, (movimiento rectilneo uniforme, desplazamiento horizontal)No. observadorAltura(cm)Angulo()Tiempo en MRUA (s)Tiempo MRU(s)Distanciaen MRU(cm)

14,34,44,44,34,4445441,601,651,541,531,532,252,652,342,402,2585,490,883,784,385,2

24,54,54,44,44,4455441,521,551,491,641,462,172,272,201,962,339183,591,263,777,8

Tabla 2: Medidas realizadas por 2 observadores del segundo ngulo.

No. observadorAltura(cm)Angulo()Tiempo en MRUA (s)Tiempo MRU(s)Distanciaen MRU(cm)

15,35,45,45,55,3566651,441,651,561,621,662,062,222,222,412,5680,699,288,4100,4107

25,25,35,35,25,3666651,471,461,351,471,342,362,302,242,052,2796,876,984,682,196,5

Tabla 3: Medidas realizadas por 2 observadores del tercer ngulo.No. observadorAltura(cm)Angulo()Tiempo en MRUA (s)Tiempo MRU(s)Distanciaen MRU(cm)

15,96,05,95,96,0667671,471,471,571,341,252,462,532,252,652,88119,6101,287,8123,9126,5

25,96,05,95,95,8887881,481,471,371,321,282,532,462,302,572,24101,299,698,7126,3119,8

ANALISIS DE DATOS:Empleando las ecuaciones,

Para determinar la media o el promedio aritmtico.

Que es la varianza experimental para obtener posteriormente la incertidumbre tipo A (), donde n=10, es igual al numero de mediciones totales obtenidas por 2 observadores en cada medicin.

Tabla 4. Calculo de la incertidumbre tipo A del ngulo 1.Distancia: d (cm)912,591,25 10,0184

q

Altura: h (cm)53,25,32 0,0918

ngulo: ()575,7 0,2886

Tiempo MRUA: t (s)15,021,502 0,1159

Tiempo MRU: T (s)20,692,269 0,1531

Tabla 5. Calculo de la incertidumbre tipo A del ngulo 2.q

Altura: h (cm)59,25,92 0,0573

ngulo: ()717,1 0,8755

Tiempo MRUA: t (s)14,021,402 0,1041

Tiempo MRU: T (s)24,872,487 0,1958

Distancia: d (cm)1104,6110,46 14,1449

Q

Altura: h (cm)444,4 0,0666

ngulo: ()434,3 0,4830

Tiempo MRUA: t (s)15,511,551 0,0615

Tiempo MRU: T (s)22,822,282 0,1764

Tabla 6. Calculo de la incertidumbre tipo A del ngulo 3.

Distancia:d (cm)837,683,76 8,1706

Tabla 7. Incertidumbre tipo A de los tres ngulos medidos por los 2 observadores.

No. De nguloAltura: h (cm)ngulo: ()Tiempo MRUA: t (s)Tiempo MRU: T (s)Distancia:d (cm)

15,32 0,09185,7 0,28861,502 0,11592,269 0,153191,25 10,0184

25,92 0,05737,1 0,87551,402 0,10412,487 0,1958110,46 14,1449

34,4 0,06664,3 0,48301,551 0,06152,282 0,176483,76 8,1706

Grafica 1. Representa el valor experimental del valor de la gravedad en el Estado de Guanajuato.

Calculo de incertidumbre combinada

Resultado experimental del valor de la gravedad:g= 47,66 Valor terico de la gravedad en la Tierra:g= 9,81Error de medicin: un valor realmente grande9,81-47,66 = -37,85

Velocidades en el movimiento rectilneo uniforme con los datos obtenidos para los tres ngulos:

ngulo 1= ngulo 2= ngulo 3=

Cuestionario 1. Qu diferencias hay entre velocidad instantnea y velocidad media y que cantidades deben medirse para determinarlas? 2. Qu relacin matemtica se encuentra entre d y t en el primer movimiento estudiado? 3. Se puede obtener una relacin matemtica de la grafica distancia y tiempo del segundo movimiento? 4. Qu relacin matemtica se obtiene de la grafica distancia contra tiempo? 5. Para la grafica anterior cunto vale la constante de proporcionalidad y que unidades tiene?

1. La velocidad media la entendemos nosotros como la rapidez de una partcula con la que cambia de posicin al transcurrir el tiempo, dndose un intervalo de tiempo en el cual la partcula se traslada de un punto a otro, esto es igual a:

Donde: Velocidad media Desplazamiento Tiempo transcurridoEsta velocidad depende del tiempo.

Por otra parte la velocidad instantnea la entendemos como la velocidad de una partcula en un instante que es un tiempo realmente corto o pequeo, o en algn punto especifico; la ecuacin es:

La diferencia sera que la velocidad media es la rapidez de un punto a otro que implica desplazamiento y la instantnea seria la que es en un punto en especfico. Se deben medir la distancia o desplazamiento y el tiempo transcurrido.2. Es la ecuacin para obtener la velocidad resulta de:

En donde la seria cero porque es la posicin inicial del objeto.3. No porque en el segundo movimiento depende tambin de la aceleracin constante y de tomar en cuenta la velocidad del objeto mvil.4. Se obtiene como resultado la pendiente que nos indica el valor de la gravedad en el Estado de Guanajuato, con los factores que se deben tomar en cuenta para acercarnos a este resultado.5. Nos Sali un valor muy grande de 47,66 sus unidades son m/s.

Conclusin:De acuerdo a esta prctica en nuestra opinin est claro mencionar que al momento de llevar un clculo de tiempo para un movimiento rectilneo uniforme y uniformemente acelerado es difcil llevar a cabo una medicin exacta del tiempo en que un objeto con velocidad llegue a un punto y respecto a este de igual manera comenzar la medicin de un segundo tiempo ya que a un con la ayuda del cronometro esto causa una dificultad ya que nunca se podr ser muy exacto para tomar el tiempo en cuanto a su posicin inicial y terminal del objeto en base a dos puntos de referencia para la medicin.Por lo que el valor de gravedad en Guanajuato puede ser distante ya que en la exactitud de la medicin del tiempo se produce un error por la dificultad de la medicin de este factor, al igual que la medida del ngulo del cual descendi nuestro mvil en el plano. No siendo este un caso el mal uso de los instrumentos si no la dificultad de la toma del tiempo. Aprendimos con esta prctica tambin a diferenciar sobre el MRU y el MRUA el primero con velocidad constante y el segundo con aceleracin constante, asi como son dependientes de una distancia o desplazamiento y de un tiempo.

Bibliografa:-Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Fisica 4. CECSA, Mxico.-Apuntes de la maestra de laboratorio.