LABORATORIO DE FISICA N° 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

 “Año de la universalización de la salud”

LIMA, 16 de junio del 2020

[pic 2]

PROFESOR:

LOAYZA CORDERO, Fredy Miguel

ALUMNO:

AGUILAR RIVERA, Josué Caleb

CODIGO:

20200204C

CURSO:

                        Laboratorio de física

Laboratorio de física N° 1

Velocidad y aceleración instantánea

1. OBJETIVO TEMATICO

Estudio del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUV) de un móvil.

1. OBJETIVO ESPECÍFICO

Encontrar la velocidad media, velocidad instantánea y su aceleración instantánea de un móvil.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

CINEMÁTICA:

La cinemática estudia el movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen, como las fuerzas, es decir estudia el movimiento en sí.

1. VELOCIDAD MEDIA:

La velocidad o velocidad media, es la relación entre el espacio que recorre una partícula (Δx) y el intervalo de tiempo en que demora recorrer cierto espacio (Δt). Siendo aquella relación la siguiente:

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1. VELOCIDAD INSTANTÁNEA:

La velocidad instantánea de un móvil es cuando el intervalo de tiempo ,  en la velocidad media. [pic 4]

[pic 5]

Consideraremos el móvil, una partícula que se mueve libremente sobre un plano inclinado encontraremos su velocidad instantánea en el punto C de su recorrido determinando las velocidades medias para intervalos de tiempo cada vez más cortos alrededor de este punto. Así, por ejemplo, en la Figura 1 muestra la trayectoria seguida por el móvil que se desplaza de A hacia B.  Las distancias AC, CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CB, se toman como base para encontrar las velocidades medias que se acerquen a la velocidad instantánea en el punto C.

[pic 6]

Considerando los espacios  como CB, CB5, CB4, CB3, CB2, CB1 y sus respectivos intervalos de tiempo Δt =t7-t1, t6-t1, t5-t1, t4-t1, t3-t1, t2-t1 y aplicando la ecuación de la velocidad media, las velocidades medias serán:[pic 7]

,   (3)[pic 8][pic 9]

Con los datos obtenidos dibujemos un gráfico como se muestra en la figura 2 extrapolando la línea recta para este caso nos dará la velocidad instantánea en el punto C, es decir cuando Δt es infinitamente cerca a cero.

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1. ACELERACIÓN:

Cuando la velocidad de una partícula cambia con el tiempo, se dice que la partícula acelera. Por ejemplo, la magnitud de la velocidad de un automóvil aumenta cuando se pisa el acelerador y disminuye cuando se aplican los frenos. Considere que un objeto representado como una partícula en movimiento a lo largo del eje x tiene una velocidad inicial  en el tiempo  y una velocidad final  en el tiempo . La aceleración o aceleración promedio de la partícula se define como el cambio en velocidad dividido por el intervalo de tiempo  durante el que ocurre el cambio:[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

[pic 18]

1. ACELERACIÓN INSTANTÁNEA:

En algunos casos la aceleración media es diferente en distintos intervalos temporales y conviene entonces definir una aceleración instantánea como límite de la aceleración media en un intervalo temporal muy pequeño.

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Consideremos el movimiento uniformemente acelerado de un móvil partiendo de O y pasando por los puntos A y B de la figura 3.

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Sean vA y vB las velocidades en A y B respectivamente en los tiempos tA y tB. Se sabe que:

      [pic 21]

Se puede expresar como

        [pic 22]

También se conoce en el movimiento uniformemente acelerado con las velocidades instantáneas vi    es la velocidad promedio entra A y B en el tiempo promedio en el instante ti son:

                       [pic 23]

          [pic 24]

Reemplazando en 7 en 5 se tiene

[pic 25]

Además, se sabe que

        [pic 26]

Reemplazando en 9 en 8

[pic 27]

Al realizar un gráfico de vi contra  se puede obtener la aceleración. [pic 28]

1. MATERIALES

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