Laboratorio Movimiento Uniformemente Acelerado Mua

OBJETIVO GENERAL

• Identificar el movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento uniformemente acelerado en procesos experimentales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar las gráficas de X vs t, V vs t y a vs t.

• Deducir las ecuaciones cinemáticas que modelen este movimiento.

CONCEPTOS RELEVANTES

Cuando un cuerpo se desplaza en línea recta y su velocidad varía uniformemente con el tiempo, es decir, su aceleración es constante, estamos ante movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Sus características principales son:

 La trayectoria del móvil es una línea recta.

 La aceleración del movimiento es constante.

 La variación de su velocidad en función del tiempo es lineal, es decir, la gráfica de V vs t es una línea recta.

 La distancia recorrida por el móvil es directamente proporcional al cuadrado del tiempo.

 La gráfica de X vs t es una parábola que abre hacia arriba si la aceleración es positiva y hacia abajo si el móvil disminuye su velocidad.

 El área bajo la curva de la gráfica de V vs t indica la distancia recorrida por el móvil.

Las ecuaciones cinemáticas que definen el m.u.a. son:

Donde, Posición inicial, velocidad inicial = aceleración (positiva si aumenta la velocidad y negativa si la disminuye) y tiempo

GRÁFICOS DEL m.u.a.

PROBLEMA RESUELTO: Con base en los datos de la tabla siguiente y teniendo en cuenta que el móvil parte del reposo:

Tiempo (t), en segundos Distancia (X), en metros

0 0

0.5 0.5

1 2

1.5 4.5

2 8

2.5 12.5

a. Graficar X vs t.

b. Calcular la aceleración del movimiento.

c. Encontrar la velocidad para cada intervalo de tiempo y registrarla en una tabla de datos.

d. Graficar V vs t.

e. Hallar el área bajo la curva de V vs t.

f. Graficar a vs t

g. Determinar las ecuaciones cinemáticas del movimiento.

SOLUCIÓN:

a. En nuestro plano cartesiano el eje de las ordenadas corresponde a la distancia (X), expresada en m y el eje de las abscisas, a la variable tiempo (t), en segundos.

b. Para calcular la aceleración del movimiento utilizamos la ecuación: donde, X0= 0 y V0= 0.

Así, nuestra ecuación se simplifica a: y despejando la aceleración tenemos: . Ahora tomamos un valor de X de la tabla y su respectivo tiempo para reemplazarlo en la ecuación,

Nota: Se obtiene el mismo resultado con cualquier otro dato X de la tabla con su respectivo tiempo. Tenga cuidado de no tomar el intervalo X = 0 con t=o pues el movimiento no ha empezado.

c. La ecuación que rige la velocidad es: para V0=0 , a= 4 m/s2 y t corresponde a los tiempos dados anteriormente, los cuales se reemplazan en la ecuación

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