Choque Unidimensional

Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas

Práctica 2

Plano Inclinado

Integrantes:

Álvarez Eduardo

Camacho Rivas Hugo Alejandro

Corona Oscar

López Raquel

Fecha de realización: 17 de Febrero del 2014 - Fecha de entrega: 24 de Febrero del 2014

Secuencia: 1nm10

Resumen del experimento

Se observaron las características de movimiento en el deslizador dentro del campo gravitacional terrestre. Se midió el tiempo en el que el deslizador se desplazo de un punto de referencia a= 144cm al punto de inicio del Riel, se tomaron en total 25 datos, de los cuales se calculó el margen de erro.

Objetivos:

Verificar experimentalmente la descomposición de fuerzas en un plano inclinado

Determinar la aceleración de un movimiento rectilíneo midiendo posiciones y tiempos.

Afianzar el manejo de los instrumentos y el cálculo de incertidumbres o errores de medición.

Se observó que un cuerpo de masa constante se desliza en un plano a una velocidad similar en todas las pruebas, el margen de error se pudo calcular gracias a estos datos obtenidos, y al final se concluye que la aceleración en un cuerpo de masa constante no cambia, siempre y cuando se mantenga en las mismas condiciones.

Marco Teórico

Plano Inclinado

El plano inclinado es una de las denominadas "máquinas simples" de las que se derivan máquinas mucho más complejas. Empujando un objeto sobre una superficie inclinada hacia arriba, uno puede mover el objeto hasta una altura h con una fuerza menor que el peso del objeto. Si no hubiera fricción, entonces la ventaja mecánica puede determinarse exactamente estableciendo el trabajo de entrada (empujar el objeto hacia arriba del plano inclinado) igual al trabajo de salida (elevar un objeto a una altura h).

La fuerza de resistencia es Fr =mg. Para superar la fuerza de resistencia y elevar el objeto a una altura h, realizamos un trabajo sobre el objeto. O lo que es lo mismo, le proporcionamos la energía potencial gravitacional mgh. En el caso ideal sin fricción, ejerciendo Fe para empujar el objeto arriba del plano inclinado, hacemos el mismo trabajo. De modo que igualando los trabajos FeL = Frh, llegamos a la ventaja de la máquina ideal Fr/Fe = L/h mostrada en la ilustración.

Otra forma para el plano inclinado es justo calcular la cantidad de fuerza Fe que se requiere para empujar hacia arriba el objeto por un plano inclinado sin fricción. Si las fuerzas se resuelven como en el problema del plano inclinado, estándar, encuentras que la fuerza requerida es Fe=mgsinθ = mgh/L = Fr (h/L) .

Figura#1.Plano inclinado.

Material

- Deslizador:

- Compresor:

- Cronometro Manual:

- Calibrador Vernier:

Desarrollo Experimental

Se comenzó ajustando la altura en el deslizador, como este se encontraba defectuoso del ajuste tuvimos que usar un método más primitivo, pero que al final del caso nos da los resultados deseados. Una vez ajustado se tomó la medida de la altura usando el Calibrador Vernier, logrado esto, se coloco el riel en un punto de referencia de 100cm a partir del inicio, se enchufó el compresor y se empezó a medir el tiempo con el cronómetro manual, iniciaba apartir de que se soltaba el riel, y se detenía al rebotar con la parte inicial, en total se tomaron 25 datos como estos, usando el mismo procedimiento con los cuales se realizaron los siguientes cálculos.

CALCULOS:

MEDICIÓN H1(CM) H2(CM) T(SEG) PARA X1

1 3.76 7.715 2.80 1-RANGO=(Xmax-xmin)

2 3.76 7.715 2.90 RANGO=(3.01-2.60)

3 3.76 7.715 2.70 RANGO=.41CM

4 3.76 7.715 2.60

5 3.76 7.715 2.70 2-NUMERO DE CLASES(K)

6 3.76 7.715 2.70 RAIZ(25)

7 3.76 7.715 3.00 =5

8 3.76 7.715 3.00

9 3.76 7.715 2.80 4- AMPLITUD(L)

10 3.76 7.715 2.80 (L )= (.41/5)=.082CM

11 3.76 7.715 2.80

12 3.76 7.715 2.70 5- INTERVALOS DE CLASE

13 3.76 7.715 2.70 [XMENOR,XMENOR+L]=I1

14 3.76 7.715 2.90 [XMENOR,XMENOR+2L]=I2

15 3.76 7.715 2.70 2.6 2.682

16 3.76 7.715 2.90 2.682 2.764

17 3.76 7.715 2.70 2.764 2.846

18 3.76 7.715 2.80 2.846 2.928

19 3.76 7.715 2.70 2.928 3.01

20 3.76 7.715 3.01 6-FRECUENCIAS

21 3.76 7.715 2.60 1.[2,6-2.682) 3

22 3.76 7.715 2.80 2.[2.682-2.764) 8

23 3.76 7.715 3.00 3.[2.764-2.846) 7

24 3.76 7.715 2.60 4.[2.846-2.928) 3

25 3.76 7.715 2.80 5[2.928-3.01) 4

n= 25

Histograma para datos agrupados:

CALCULO DE ERRORES ESCALA MÍNIMA CALCULO ERROR DE MEDICIÓN

1)RIEL DE AIRE 1 CM (1CM/2)=.5CM

2)CRONÓMETRO 1/10 SEG (1/10)/2=1/20CM

3)VERNIER 1/20 MM (1/20)/2=1/40CM

ERROR SISTEMÁTICO

*MALA FABRICACIÓN DEL INSTRUMENTO O MALA CALIDAD DEL MISMO

IGUAL A 0

ERROR ALEATORIO

*MEDIO AMBIENTE,TEMPERATURA,HUMEDAD,ETC t(seg)=x (X-PROM)^2

E.A.X=

σx/(√ n) 2.80 0.00013456

2.90 0.01245456

...