Analisis movimiento unidimensional.

Resumen

Durante el desarrollo del laboratorio realizado, hicimos uso del carro antifricción sobre un riel plano y eventualmente pesas de 5, 10 y 20 kg que ejercían fuerza para halar el carro en una dirección determinada. Con éstos elementos logramos medir el tiempo que tarda el recorriendo por el riel entre un punto inicial y otro final en diferentes circunstancias, con velocidad inicial cero m/s(0). Es así que  estudiamos el movimiento en una sola dimensión.

Objetivos:

• General

Medir, Analizar y comprender el comportamiento del movimiento en una dimensión.

• Específicos

1. Medir los rangos de tiempo de traslado de un carro sin fricción sobre un riel.
2. Estudiar los diferentes movimientos medidos para determinar la variación de velocidad, aceleración y distancia versus el tiempo.
3. Observar mediante graficas las características de los movimientos medidos y comprende su naturaleza.

Marco Teórico

La Velocidad Media se define como una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo.

𝑉𝑚=∆𝑥/∆𝑡 

Tomamos 'X' como la distancia recorrida en el intervalo de tiempo. Cuando el intervalo de tiempo es tan pequeño que tiende a cero, se obtiene la velocidad instantánea.

𝑉=𝑑𝑥/𝑑𝑡 

La Aceleración Media, es para pequeños intervalos de tiempo.

𝑎𝑚=∆𝑉/∆𝑡 

Se puede denominar que 'A' es el cambio de velocidad en el intervalo de tiempo. Cuando tiende a cero se obtiene la Aceleración Instantánea.

𝑎=𝑑𝑉/𝑑𝑡 

Por lo tanto, en el movimiento uniformemente acelerado, en todo instante la aceleración tiene el mismo valor  y dirección, lo que significa que la velocidad cambia en función del tiempo.

𝑉=𝑉0+𝑎𝑡 

Detalle Experimental.

Los materiales utilizados en este laboratorio fueron los siguientes:

Materiales: Riel anti-fricción (bases ajustables, topes imantados ajustables) dispositivo GLX, sensor de movimiento, carro para choques, poleas con abrazadera.

Montaje: El riel anti-fricción lo colocamos sobre la mesa donde se va a deslizar el carro. Se colocara el sensor de movimiento a un extremo del carril para medir las distancias. Allí estará conectado el GLX donde se medirán los tiempos recorridos.

  Procedimiento.

1. Se realiza el montaje como se observa en la figura 1, con el carro en posición y el sensor ubicado a un extremo del carril el cual se conecta al GLX para tomar los datos a través del mismo. Acercar el extremo imantado del móvil al sensor de movimiento y unirlo lo más posible

[pic 1]

Fig. 1

1. Tomar el GLX e impulsarlo hacia adelante buscando lograr un impulso generado por la fuerza de repulsión entre los imanes del tope y los del carrito. Al mismo tiempo cuando se dé el impulso del carro hacer clic en “Play” del GLX y nuevamente clic cuando acabe el recorrido sobre el carril, obteniendo el registro de los datos. Exportar los datos a una USB como se expresa en la guía.

1. Tomar una cuerda y fijar un extremo al carrito y el otro extremo pasarlo por la polea, fijarlo a una pesa, en tres oportunidades de 5, 10 y 20 kg respectivamente.

[pic 2]

Fig. 2

1. Se toman los tiempos en los diferentes lances del carro, tanto cuando se realiza con pesas como cuando no.

1. Se grafican los resultados obtenidos con los cuales se realizó el análisis de los movimientos y que se presentan a continuación.

ANALISIS DE GRAFICAS

Gráfica 1: Posición vs tiempo

[pic 3]

Si tenemos para tiempo el eje X y para posición el eje Y, en esta prueba nos deber dar una gráfica ascendente, ya que a medida que va aumentando el tiempo, aumenta la posición con respecto al eje Y con cada segundo que pasa.

Grafica 2: Aceleración vs tiempo

[pic 4]

Si tenemos para tiempo el eje X y para velocidad el eje Y, en esta prueba nos deberá dar una gráfica ascendente siendo más cercana al eje Y, ya que a medida que va aumentando el peso, su aceleración y velocidad es mayor, lo que le permite recorrer una distancia en un menor tiempo.

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