Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

CENTRO UNIVERSITARIO DEL NORTE CUNOR

LABORATORIO DE FÍSICA BÁSICA

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INFORME DE PRÁCTICA NO. 3:

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

RESUMEN:

Haciendo uso de la cinemática para el estudio de un cuerpo en movimiento ya que haciendo uso de una esfera la cual dejamos rodar un plano inclinado, y haciendo uso de un cronometro se realizaron varias corridas con diferentes tiempos de prueba se dejaron marcas de hasta donde llegaba la esfera desde su lugar de reposo, a su vez se realizó un análisis grafico con los datos posición-tiempo para así determinar la velocidad en cada marca y la aceleración promedio.

OBJETIVOS:

• GENERAL

Determinar cantidades cinemáticas de una esfera.

• ESPECIFICO

Medir el tiempo que tarda la esfera en llegar a determinada posición.

Determinar la velocidad de la esfera en posiciones determinadas.

Obtener la aceleración de la esfera.

MARCO TEORICO

La cinemática es una rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin importar la causa que lo produce. Considerando un sistema de referencia cartesiano, un cronometro y un observador situado en el origen o reposo de su sistema de referencia se puede definir ciertas cantidades cinemáticas básicas de interés, como lo son:

• La posición
• El desplazamiento
• La velocidad media
• La velocidad instantánea

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Osea la medida de la razón del cambio de la velocidad en el tiempo es uniforme, se dice el movimiento es uniformemente acelerado

Se obtiene

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Si se considera a las siguientes condiciones iniciales x= 0 y v=0, entonces se tiene

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En grafico

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Es un experimento que se toma en cuenta los datos de posición y tiempo de una particula y luego se realiza un análisis grafico, si el grafico posición-tiempo los puntos experimentales tiene la tendencia de una ecuación de segundo orden en el tiempo, mientras que un grafico velocidad tiempo tiene una relación lineal o sea una recta, podemos concluir que el movimiento es uniformemente acelerado.

DISEÑO EXPERIMENTAL

1. MATERIALES

• Una esfera
• Un cronometro
• Una cina de papel de 1 metro de largo
• Dos trocitos de madera
• Un tablero de 1 metro de largo

1. Magnitudes Físicas a Medir

• La posición x de la esfera  
• El tiempo t que tarda la esfera en llegar a la posición x

1. PROCEDIMIENTO

• Levantar el tablero con un par de trozos de madera formando un plano inclinado con un ángulo pequeño.
• Colocar la cinta de papel sobre el tablero de tal manera que sirva como riel para que ruede la esfera, y marque cada 20 cm.
• Suelte la esfera desde la posición xo = 0 cm y mida 10 veces el tiempo que le toma en alcanzar cada posición xi , es decir x1 = 20 cm, x2 = 40 cm... etc.

PROCESAMIENTO ESTADISTICO DE DATOS

• Tabule y realice un promedio de sus datos experimentales en una tabla como la que se muestra a continuación, recuerde que la incerteza de la posición x es la medida mas pequeña que posee su instrumento de medición y la incerteza del tiempo es la desviación estándar de la media σt.

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• Realice un gráfico en qtiplot de posición vs tiempo, es decir (x vs t).
• Realice un fit del gráfico y obtendrá una función de la forma Y = Ax2 , al comparar esta función con la Ecc. 3.5, es fácil observar que A = 1 2 a despejando la aceleración se obtiene que a = 2A.
• Determine las velocidades de la esfera en cada una de las posiciones y realice un gráfico de velocidad vs tiempo es decir (v vs t).
• Realice un fit en la gráfica de (v vs t).
• Si al realizar los ambos fits resulta una función cuadrática en el gráfico de (x vs t) y el fit en el gráfico de (v vs t) resulta una función lineal podemos decir que el modelo matemático escogido esta bien.

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RESULTADOS

Realice un gráfico en Qtiplot de posición vs tiempo, es decir (x vs t).

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