Experimento de cinemática

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Cinemática de traslación

Integrantes:         Jethro Díaz
                                                                Sebastian Díaz
                                                                Ezequiel Gonzales                                                                        Pedro Oyarce

                                                        Curso:         145

                                                        Profesor:        Alvaro Osorio

                                                        Fecha de entrega:        16/10/2014

Introducción

En este informe de laboratorio conoceremos los diferentes tipos de movimiento en la práctica como el MRU, movimiento acelerado . En este procedimiento usaremos un sensor de movimiento el cual procesara los datos obtenidos entregándonos graficas de posición y velocidad en función del tiempo.

En el procedimiento aprenderemos a analizar los gráficos obtenidos y comprobar los datos teóricos con los obtenidos en el experimento.

Objetivos

Medir la relación de distancia y tiempo en lo que se mueve un objeto, que en nuestro caso será un carro y una fotocelda, el carro  tendrá que desplazarse  sobre un riel el cual estará en línea recta y podremos reconocer que se generara un movimiento rectilíneo uniforme, en otra experiencia será el mismo carro sobre el mismo riel pero ahora este  tendrá un Angulo de inclinación ya determinado  aquí se reconocerá que habrá un movimiento rectilíneo uniforme variado, y por con la fotocelda esta la dejaremos caer por ende tendrá la aceleración de la gravedad y allí como en todos los demás será necesario medir su posición , velocidad , y aceleración respecto al tiempo

Marco teórico

En el experimento realizado en el laboratorio se trabajó con en carro como sujeto de prueba el cual fue sometido al sensor de movimiento con el cual comprobamos las siguientes fórmulas usadas en cinemática:

Ecuación del movimiento.

Para una posición inicial  y un tiempo inicial , ambos distintos de 0, La posición para cualquier tiempo está dada por:[pic 2][pic 3]

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Ecuación del movimiento acelerado uniforme.

Distancia d recorrida por un objeto en caída libre con tiempo t:

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Ecuación movimiento acelerado en un plano inclinado.

Ahora en el caso del movimiento acelerado en un plano inclinado se debe usar esta fórmula:

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Aquí la aceleración cambia en función del ángulo de inclinación, para luego usar:

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Planteamiento de la experiencia

Materiales:          
                - SW interfase
                - Sensor de movimiento CI-6742
                - programa data studio
                - Carro ME-9781
                - Riel ME-9458
                - Picket fence ME-9377A
                - Photogate ME-9204ª

Procedimiento:
- Primera experiencia (MRU): Lo primero fue  ajustar el programa de data studio para que nos entregara los 3 graficos que necesitamos,  ya con eso listo apretamos “star” para que el tiempo comience a correr en el data studio y casi inmediatamente procedemos a poner el carro sobre el riel, luego activamos su interruptor para que este se pusiera en movimiento después de unos segundos se apreta para que programa studio deje de marcar y finalmente levantar el auto y apagarlo.

- Segunda experiencia ( riel inclinado ) 

En esta actividad el carro es el objeto de estudio, el sensor de movimiento permite recopilar los datos que se procesan para obtener graficas de posición y velocidad en función del tiempo. Para esta actividad se utilizara el carro móvil para movimiento.

1. Instale el riel dejándolo con cierto grado de inclinación
2. Instale el sensor y conéctelo a la interface, encendiendo el computador
3. Ejecute el programa “Data Studio” , configure el sensor y active las ventanas de los gráficos respectivos
4. Aplique un leve impulso al carro y proceda a recopilar los datos
5. Seleccione los datos de d v/s t en ascenso y descenso por separado y cópielos en “Excel”, graficando y determinando su ecuación
6. Analice las graficas de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo
7. Diríjase a la parte estadística para obtener los parámetros estadísticos
8. Realice el ajuste de curvas para encontrar velocidad, aceleración y distancia recorrida

- Tercera experiencia ( caída libre)

En esta actividad la “regla” (picket fence) se suelta a través de la fotocelda. El haz de la fotocelda es interrumpido por las bandas del objeto que se deja caer. Conocida la distancia entre las bandas el programa calcula la velocidad media entre ellas obteniendo la velocidad instantánea en el punto medio de cada par de bandas. La pendiente del grafico de velocidad v/s tiempo da la aceleración del objeto en caída libre.

1. Ejecute el programa (data studio) abriendo el archivo respectivo
2. Deje caer la escala graduada cuidadosamente y en lo más posible línea recta para que esta pase completa a través del sensor
3. Analice las graficas de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo
4. Ajuste las curvas respectivas para encontrar velocidad, aceleración y distancia recorrida.

Hoja de datos

Movimiento rectilíneo uniforme

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Interpretación de datos

Usando los valores de la tabla podremos determinar la velocidad que deberia llevar el carro  además de la pendiente de la recta  y el donde intercepta al eje Y

Velocidad del carro       [pic 10]

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