La física estudia y analiza los fenómenos físicos

INTRODUCCION:

La física estudia y analiza los fenómenos físicos que suceden en la naturaleza relacionados con la materia, la energía, el tiempo y el espacio; a través de leyes y principios que se han establecido y que rigen el comportamiento de estos fenómenos que son definidos a través de magnitudes físicas que pueden ser escalares y vectoriales de acuerdo a determinadas características. Estas magnitudes pueden ser medibles en diversos sistemas de unidades; por otro lado, el apoyo de la herramienta matemática es fundamental para el estudio y análisis de los conceptos.

OBJETIVO:

El objetivo de este trabajo es ponernos en claro cómo se comportan la velocidad, tiempo y posición en gráficas, cambiando valores positivos y negativos, nos damos cuenta de cómo los valores van aumentando o disminuyendo.

Velocidad constante positiva

Para el primer caso de movimiento con velocidad constante positiva, haz funcionar la simulación “El Hombre Móvil” y realiza lo siguiente:

1. Haz clic en la “pestaña” de “Gráficas” y luego asigna los valores de posición X = -8 m (donde está el arbolito verde) y velocidadV = 4 m/s. Que la aceleración se mantenga en cero para que la velocidad sea constante. También, debajo de los valores asignados de velocidad y aceleración, activa las “flechitas” para que observes estos vectores de velocidad y aceleración correspondiendo al movimiento del monito.

2. Haz clic en botón de “Play” para ejecutar la simulación. Se dibujarán las gráficas de posición, velocidad y aceleración. Detén el movimiento del “monito” (con el botón de “Pausa”) cuando llegue a la casita, aproximadamente en la posición X = 8 m y registra el tiempo transcurrido que aparece en la parte superior, así como la posición final del “monito”.

A continuación realiza lo siguiente en un documento: construye la gráfica de posición en función del tiempo, a través de los valores que obtengas empleando la siguiente ecuación de posición X, en función del tiempo: X= X0 +V0t + ½ at2 , pero si la velocidad es constante, entonces a = 0, resultando: X=X0 +v0 t , en donde X0 es la posición inicial y es la velocidad constante.

Ya que la aceleración es constante usamos la segunda fórmula X=X0 +v0 t.

Empleando la ecuación anterior, determina la posición final, sustituyendo los valores de posición inicial, velocidad inicial, que se mantiene constante, y el tiempo exacto registrado en el movimiento del “monito” (que es alrededor de los 4 seg.).

Mi mono registro 3.9 segundos cuando pulse pause, entonces dice que sustituya:

X=X0 +v0 t.

X= -8 + 4 (3.9)

X= -8 + 15.6

X= 7.6 m

Con la misma ecuación, llena la siguiente tabla de valores determinando las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 4 segundos, y en el último renglón escribe el tiempo final y la posición final determinada en el inciso anterior.

Tiempo t (seg) Posición X (m)

0 -8

1 -4

2 0

3 4

4 8

4 7.6

6. Con la tabla anterior de valores construye la gráfica con la posición X como eje vertical y el tiempo t como eje horizontal. Para ello grafica los puntos de la tabla y luego únelos a través de una línea.

7. Compara la gráfica que construiste con la obtenida a través del simulador y escribe si hay diferencias.

8. Ahora construye la gráfica de velocidad en función del tiempo, empleando la siguiente ecuación de velocidad v, en función del tiempo: v = v0 + at , pero si la velocidad es constante, entonces a = 0, resultando: v = v0, en donde es la velocidad constante.

9. Empleando la ecuación anterior, llena la siguiente tabla de valores y en el último renglón escribe el tiempo final y su correspondiente velocidad.

COMPARACION:

No le encuentro mucha diferencia ya que las graficas son casi idénticas.

f. Ahora construye la gráfica de velocidad en función del tiempo, empleando la siguiente ecuación de velocidad v, en función del tiempo: v = v0 + at , pero si la velocidad es constante, entonces a = 0, resultando: v = v0, en donde es la velocidad constante.

g. Empleando la ecuación anterior, llena la siguiente tabla de valores y en el último renglón escribe el tiempo final y su correspondiente velocidad.

Formula:

V= v0 v0= 4m/s

Tiempo t (seg) Posición v (m/s)

0 4

1 4

2 4

3 4

4 4

4 4

j. Con la tabla anterior de valores construye la gráfica con la velocidad v, como eje vertical, y el tiempo t, como eje horizontal, para ello grafica los puntos de la tabla y luego los unes a través de una línea.

k. Compara la gráfica que construiste, con la obtenida a través del simulador, y escribe si hay diferencias.

l.

Con la tabla anterior de valores construye la gráfica con la velocidad v, como eje vertical, y el tiempo t, como eje horizontal, para ello grafica los puntos de la tabla y luego los unes a través de una línea.

GRAFICA:

COMPARANDO:

No se muestran diferencias respecto a la imagen del humano móvil, ya que la velocidad va constante a 4m/s en las dos gráficas

Para la gráfica de aceleración en función del tiempo, debido a que la velocidad es constante, la aceleración es cero, entonces, en la siguiente tabla de valores solo escribe el dato faltante que corresponde al tiempo final antes de chocar con el muro:

.

Tiempo t (seg) Aceleración a (m/s2)

0 0

1 0

2 0

3 0

4 0

4.5 0

GRAFICA:

COMPARANDO:

Vemos que no existe cambios ya que la aceleración es constante entonces es igual a 0.

Velocidad constante negativa

a. En un documento construye la gráfica de posición en función del tiempo, a través de los valores que obtengas empleando la siguiente ecuación de posición X, en función del tiempo para el caso en que la velocidad es constante, y por lo tanto a = 0, X = X0 + v0t, en donde X0 es la posición inicial y v0 es la velocidad constante.

Con la misma ecuación, llena la siguiente tabla de valores determinando las diferentes posiciones del “monito” durante los primeros 4 segundos, y en el último renglón escribe el tiempo final

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