Lab Movimiento Rectilineo

7/17/2019 Lab Movimiento Rectilineo

http://slidepdf.com/reader/full/lab-movimiento-rectilineo 1/6

Laboratorio de Física 1

Facultad de Ingeniería

Sincelejo – Sucre 2015

PRÁCTICAMOVIMIENTO RECTILÍNEO II

OBJETIVOSCaracterizar experimentalmente un tipo de movimiento rectilíneo horizontal

TEMAS DE CONSULTA• Ecuaciones cinemáticas movimiento horizontal

• Regresión por mínimos cuadrados

EQUIPO A UTILIZAR • Riel metálico

• Carro accionado por motor

•

Fotocelda y contador digital

PROCEDIMIENTO• Realizar el montaje presentado a continuación

• Verifque el correcto uncionamiento de los sensores ópticos y delcontador digital

• Libere la masa que cuelga de la polea y para una distancia D! sobreel riel" cronometre #arios tiempos transcurridos$ %osteriormentecalcule el promedio aritm&tico de estos tiempos

• Repita el 'tem anterior para otras siete distancias y diligencie losresultados en la siguiente tabla






DATODAB(c

m)T1(seg) T2(seg) T3(seg)

T4(seg)

TPROM

( )* *"))+ *"),( *"), *"),- *"),(

- .* *"..- *".., *".,( *".) *".)*/ /) *"..) *".(- *".*0 *".-( *".-(. () *"(0/ *"(0- *"(0) *"(10 *"(00) -) *"-1, *"/*, *"-0) *"-1+ *"-1+, ,* *"0-( *"0., *"0/- *"0// *"0//0 /* *"/0. *"/,) *"/,. *"/,1 *"/,11 .) *".1, *".1 *".0) *".,/ *".0,

RESULTADOS Y ANÁLISIS( 2rafcar mediante el sot3are de su preerencia 45ojas de cálculo"

67L!" 6at5ematica" 8etc$9 la columna correspondiente a los datos

del tiempo promediot

#ersus la columna de los datos

correspondientes a distancia recorrida AB

D

y e:plique el tipo derelación e:istente entre las #ariables$6ediante ;:cel<

TPROMDAB(c

m)

*"*** *"****"(.0 ()"****"-1+ -)"****"/,1 /*"****".-( /)"****".)* .*"****".0, .)"****"),( )*"****"0// ,*"***






*$*** *$-** *$.** *$,** *$1***$***

(*$***

-*$***

/*$***

.*$***

)*$***

,*$***

0*$***

DAB(cm) vs Tprom

D!4cm9

Tiempo (seg)

Distancia AB(cm)

l obser#ar la grafca #emos que a medida que el tiempo seincrementa la distancia recorrida incrementa tambi&n pero no sucedede manera uniorme" es decir no lo 5ace de una orma lineal pues seobser#an dierencias #ariaciones en la distancia ante igualesinter#alos de tiempo" por tanto aunque son directamenteproporcionales 4al incrementarse uno se incrementa el otro9 no se5ace de manera lineal" es decir el incremento en uno no es n #ecesincremento en la otra" sino de otra orma que se analiza másadelante$

($ De acuerdo a la gráfca obtenida" =se puede determinar qu& tipo de

mo#imiento eect>a el carro de pruebas? ;:plique$

nalizando la grafca obtenida tenemos que para el inter#alo t@ *$)seg apro:imadamente obser#amos como ante incrementos detiempos iguales obtenemos incrementos de espacios recorridosdierentes 4cada #ez mayores9" esto da indicios de que el mo#imientono es con #elocidad constante sino por el contrario" es un mo#imientoacelerado" y como esto se mantiene por tanto la aceleración es






uniorme se puede deducir de lo anterior que el mo#imiento esuniormemente acelerado 4rectil'neo A esto es por la trayectoria delcuerpo9" sin embargo 5ay que tener en consideración que mas a

delante para tB*$) La grafca no sigue e:actamente estecomportamiento" lo cual puede obedecer distintos actores como unmal registro de los tiempos que causa cierto error en el tiempopromedio para el dato respecti#o que a su #ez se traduce en unamala representación grafca del mo#imiento$

-$ Realice el ajuste por m'nimos cuadrados 4;C;L9 del modelo defnido

por

2t C t B A D

AB ⋅+⋅+=

y e:plique el signifcado 'sico de loscoefcientes " ! y C$

*$*** *$)** ($****$***

(*$***

-*$***

/*$***

.*$***

)*$***

,*$***

0*$***

4:9 A (.$,/:E- +)$00: *$1,

RG A *$++

DAB(cm) vs Tprom

D!4cm9

%olynomial 4D!4cm99

Tiempo (seg)

Distancia AB (cm)

A *"1),!A+)$0,0CA(.",/.4;n el apartado de conclusiones analizaremos el porqu& de los #aloresobtenidos9






;l modelo matemático

2t C t B A D

AB ⋅+⋅+=

es una representación delmodelo 'sico para mo#imiento rectil'neo uniormemente acelerado

x= x0+v0∗t +a

2∗t

2

H(I

%or tanto si igualamos las ecuaciones x= D AB obtenemos los #alores

componente a componente de las constantes y su signifcado 'sico$ A= x

0. Posición incial

B=v0 . Velocidad inicial

C =a

2. Mitad dela aceleración

/$ ;:perimentalmente" =cómo calcular'a la #elocidad instantánea delcarro de pruebas en cualquier punto del riel?%artiendo de la defnición de #elocidad instantánea<

v= lim∆t → 0

∆ x

∆ t

;:perimentalmente se puede calcular de dos ormas comunes laprimera el m&todo de la tangente" la segunda el de #elocidad mediapara pequeJos inter#alos$;n el m&todo de la tangente" se traza una cur#a de apro:imación

para la grafca de posición #s tiempo obtenida e:perimentalmente apartir de los datos registrados luego se traza una recta tangente a lacur#a en el punto deseado" se determina la pendiente de la rectatangente y con ello obtenemos la #elocidad instantáneacorrespondiente a dic5o tiempo$;n el m&todo de la #elocidad media primero debemos calcular la#elocidad media del objeto en el inter#alo de tiempo más pequeJoque las mediciones de posición y tiempos lo permiten" suponiendoque dic5o inter#alo es sufcientemente pequeJo como paraconsiderar que la #elocidad media es apro:imadamente igual a la#elocidad instantánea en uno de los e:tremos de ese inter#alo" se

requieren de instrumentos de medida con bastante resolución paramedir inter#alos de tiempo muy pequeJos$H-I

.$ Conclusiones y obser#aciones

• %ara 5acer un correcto adecuado análisis de las grafcas esnecesario antes defnir un inter#alo optimo en el cual serealicen las mediciones puesto de no ser as' es posible que se






analice mal el comportamiento de la grafca" un ejemplo unpoco e:tremo pero que ayuda a entender es que si las

mediciones se 5ubiesen tomado en D AB=1,2,3,4,5,6,7 y 8cm

los

datos obtenida a partir de esos #alores no reKejar'a unainormación que diera certeza del mo#imiento pues los datospodr'an reKejar un comportamiento un poco lineal cuando en#erdad el modelo corresponde a una parábola" por tanto esnecesario ser bien instruidos desde el principio y establecer as' un adecuado inter#alo en el que se realicen las mediciones$

• Debido a distintos actores de errores y toma no adecuada delos datos y posterior promedio es posible que al momento deser lle#ados a la grafca no reKejen felmente elcomportamiento del sistema sumado al 5ec5o que se trabaja

sobre un modelo real" no e:perimental e:istirá ciertos actorescomo rozamiento" mala calibración de instrumentos" errores deobser#ación 5umanos todo lo cual conlle#ara a que el cálculode los coefcientes por medio de regresión en algunos casosarroje inormación no de acuerdo con el modelo real$ 4;jem< elsigno negati#o indica parábola negati#a cuando se esperar'auna positi#a9$

• 6ediante el cálculo por m'nimos cuadrados de los coefcientes

del modelo

2t C t B A D

AB ⋅+⋅+=

podemos tener inormación de#ariables 'sicas como la aceleración" posición inicial y#elocidad inicial que permiten conocer el comportamiento delcuerpo$

• ;l peso de la masa suspendida atada al carrito aplica unauerza sobre este lo conlle#a a realizar un mo#imientoacelerado$

• La #elocidad instantánea no es igual al espacio di#idido portiempo$ ;s la deri#ada de la posición respecto al tiempoe#aluada en un punto dado$

)$ !ibliogra'a[1] Resnick R! "allida# $ # %rane %! &2'''(! )ísica *ol! + Cuarta Edición!H-I ,-todo .lternativo para evaluar la velocidad instantánea en un la/oratorio de

docencia mediante uso de nuevas tecnologías!http0!e3ournal!unam!mxrm4no567R,)56712!pd4

http://www.ejournal.unam.mx/rmf/no496/RMF49612.pdf

http://www.ejournal.unam.mx/rmf/no496/RMF49612.pdf

Lab Movimiento Rectilineo

Documents

Transcript of Lab Movimiento Rectilineo