Ensayo Movimiento

RESUMEN

Se quiere analizar las características fundamentales del movimiento rectilíneo uniforme.

Se hace el experimento analizando varios comportamientos de una partícula (esfera) por medio de un módulo conformado por una rampa movible a diferentes alturas y dos fotoceldas los cuales nos permitían determinar el tiempo en que tarda en pasar la esfera por los sensores (fotoceldas).

Se tomaron tres valores diferentes de altura de la rampa (ángulo), para seis desplazamientos a diferentes distancias, la posición inicial de 11 cm y la posición final iba cambiando según el experimentador.

MARCO TEORICO

El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) caracteriza por:

a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.

b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.

c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0).

Concepto de rapidez y de velocidad

La rapidez (r) representa un valor numérico, una magnitud; por ejemplo, 30 km/h.

En cambio la velocidad representa un vector que incluye un valor numérico (30 Km/h) y que además posee un sentido y una dirección.

La distancia estará dada por la fórmula:

Según esta, la distancia recorrida por un móvil se obtiene de multiplicar su rapidez por el tiempo empleado. A su vez, si se quiere calcular el tiempo empleado en recorrer cierta distancia usamos

MATERIALES:

Módulo para experiencias de mecánica y accesorios

Esfera metálica

Fotoceldas

Metro

Calculadora

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Figura 1: Montaje Movimiento Rectilíneo Uniforme

Se tomó realizo el montaje del módulo Montaje Movimiento Rectilíneo Uniforme, ubicamos unas fotoceldas con una separación entre ellas de 10 o 20 cm, suelte la esfera desde su posición de reposo y determine el tiempo necesario para que la esfera recorra este espacio.

Registramos el tiempo por medio de un cronómetro SMART TIMER suelte la esfera desde su posición de reposo y determine el tiempo necesario para que la esfera recorra este espacio.

Cambiamos la posición de las fotoceldas, y determinamos nuevamente el tiempo de recorrido entre estas. Repetimos el proceso para diferentes posiciones y consignamos los datos obtenidos en una tabla.

TABLAS DE RESULTADOS

TABLA N° 1

XF – Xi

t

No. Velocidad θ₁ = 24,8 Velocidad θ₂ = 32,2 Velocidad θ₃ = 16,2

1 1,71 1,94 0,91

2 1,86 2,14 1,36

3 1,81 2,16 1,54

4 1,87 2,14 1,55

5 1,82 2,12 1,53

6 1,84 2,08 1,54

Velocidad Promedio 1,82 2,10 1,41

TABLA N° 2

θ θ₁ = 24,8 θ₂ = 32,2 θ₃ = 16,2

N₀

Xi (cm)

(s)

(s)

(s)

X₀ 11 0 0 0

1 19 4,67 4,11 8,72

2 27,5 8,84 7,69 12,1

3 37 14,33 12,02 16,91

4 46 18,69 16,33 22,58

5 49,5 21,11 18,09 25,44

6 56,5 24,76 21,87 29,62

Y1 = el valor 1,8473 es la velocidad y 10,83 es la distancia inicial

Y2 = el valor 2,1163 es la velocidad y 10,994 es la distancia inicial

Y3 = el valor 1,6106 es la velocidad y 8,6694 es la distancia inicial

ANALISIS DE RESULTADOS

Se compararon la velocidad dada por la ecuación de las gráficas y la hallada matemáticamente.

Para θ₁ la velocidad matemática fue1,82y la de la ecuación de la gráfica 1,8473

Para θ₂ la velocidad matemática fue 2.10 y la de la ecuación de la gráfica 2,116

Para θ₃ la velocidad matemática fue1,41 y la de la ecuación de la gráfica 1,610,

Error Porcentual

Para θ₁ = 24,8 =% error: (1.8473-1.82)/1.8473 *100

%ERROR = 1.48 %

Para θ₂ = 32,2= % error: (2.116-2.10)/2.116 *100

%ERROR = 0.75 %

Para θ₃ = 16,2 = % error: (1.610-1.41)/1.610 *100

%ERROR = 12.42 %

Análisis Dimensional

X= X0 + V0t

L = L + L * T

T

L = L + L

L = L

CUESTIONARIO

¿Qué tipo de comportamiento observa en la gráfica?

Al observar las gráficas de los tres ángulos en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad.

Al cambiar el ángulo de inclinación de la rampa ¿qué ocurrió con la velocidad de la esfera?

La aceleración de la esfera aumenta por efecto de que la gravedad actuara mejor en ella, pero la velocidad de la esfera en el módulo es mayor con un Angulo de inclinación mayor, a mayor ángulo de inclinación mayor velocidad, esto lo podemos deducir observando la tabla n°1.

¿Qué pasaría si cambia de esfera, por una de masa diferente?

Si nos basamos en DINAMICA el cambio de masa si es importante ya que la velocidad es mucho mayor debido a la fuerza de gravedad, el peso siempre esta hacia abajo, formando un vector más la fuerza de gravedad por ese motivo, siempre y cuando se tenga igual la FORMA de la masa y el coeficiente de fricción de las masas.

Si nos basamos en CINETICA el cambio de masa NO importa ya que la masa en este sistema es constante, lo único que varía seria la velocidad con respecto a ciertas distancias.

CONCLUSIONES

Con el experimento realizo hemos podido conocer cómo se halla la velocidad en forma experimental.

Al observar la gráfica hemos podido concluir que a mayor Angulo hay mayor velocidad en una distancia recorrida observando el cuerpo estudiado, en este caso la esfera.

Hechas las investigaciones sobre la pregunta de la masa de la esfera como afecta la velocidad, no hemos tenido claridad acerca de este concepto ya que en algunos foros y textos se puede reflejar que hay una discrepancia entre si en realidad la masa afecta o no afecta la velocidad, porque los que

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