Evidencia 2 de Física I : Cinemática y Dinámica

Objetivo:

Leer lo que marca la evidencia en BlackBoard y contestar todo lo que se me está pidiendo con toda disposición y con el mejor uso de mis capacidades.

Procedimiento:

Lee la siguiente información y contestar las preguntas.

Resultados:

1. Como primer paso debes medir experimentalmente la constante del resorte que vas a emplear en el sistema físico lanzador, y para ello debes colocar el resorte verticalmente, sujetado de un techo por un extremo, y colocarle en el otro extremo una masa de 200grs, para medir con una regla la distancia que se estira el resorte. De esta manera debes determinar la constante del resorte, como se explica en al aprendizaje conceptual.

Para poder realizar el experimento conceptual y poder obtener la constante de un resorte me tengo que basar en la Ley de Hooke. La ley de Hooke establece que el alargamiento de un resorte es proporcional a la fuerza aplicada.

La fórmula es la siguiente:

F = k x

En donde F es igual a Fuerza, k es igual a la constante y x es igual al desplazamiento que sufre el resorte al colgarle la masa.

Para realizar este ejercicio, se tiene que determinar la longitud del resorte original y la distancia que desciende el resorte. La distancia original del resorte es de .25 metros, y la longitud del resorte después de que se le agrega la masa de 200 gramos es de .55 metros.

Primero tengo que invertir la fórmula para poder obtener la constante como resultado.

K = F/ x

0.20 Kg (9.81 m/s²) / (0.03 m)

La constante del resorte es la siguiente:

K = 65.4 N/m

1. A continuación debes medir el coeficiente de fricción cinética de la “rampa”, que es la superficie por donde se va a deslizar el objeto, y para ello coloca la rampa en forma horizontal, para que con el bloque comprimas el resorte una distancia de 3cm, y luego lo sueltas para que midas la distancia que recorre el bloque hasta que se detiene. Con los datos obtenidos y los que ya se saben, obtén el valor del coeficiente de fricción cinética (µ) mediante la ecuación de conservación de energía entre la energía almacenada en el resorte con el trabajo de fricción.

La fricción Cinética se mueve con respecto a la otra superficie en la que esta, como menciona M. Olmo de HyperPhysics, “Cuando dos superficies se mueven una respecto de la otra, la resistencia de fricción es casi constante”  (Nave, 2014) Para poder realizar medir el coeficiente de fricción cinética de la rampa debo de utilizar algunos datos obtenidos en el problema anterior. La fórmula para conseguir esta información:

½ kx² = µmgd

A continuación muestro lo pasos que seguí para obtener el resultado

½ (65.4) (.03)² = µ (0.20) (9.81 m/s²) (.10)

1. ½ (65.4) (.03)² = µmgd
2. 0.02943 = µmgd
3. µ = 0.02943 / mgd
4. µ = 0.02943 / (0.20) (9.81 m/s²) (.10)

1. µ = 0.02943 / 0.1962

La respuesta es:

1. µ = 0.15

También dibuja el diagrama de fuerzas, el momento en que el bloque está comprimiendo al resorte en el plano horizontal.

A continuación anexo mi dibujo del diagrama de fuerzas:

[pic 3][pic 2]

1. El siguiente paso es colocar el “lanzador” como se muestra en la siguiente figura:

[pic 4]

En donde el ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal debe ser de 45° para optimizar el alcance, y por otro lado, el recipiente (azul) debe ser colocado en el punto donde caerá el bloque.

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