Movimiento Rectilíneo con Aceleración constante

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INFORME DE LABORATORIO Nº06

MOVIMIENTO RECTILINEO CON ACELERACION CONSTANTE (MRUA)

Castillo D. Sara.1, Garcia. E. Laura2 (202011316) (garcia.laura@uptc.edu.co)

1 Profesor de Laboratorio de Física I, Facultad de Ciencias Básicas, U.P.T.C. Tunja

 2Estudiante de Laboratorio Física I, Facultad de Ciencias Básicas, U.P.T.C. Tunja

RESUMEN:

Con la ayuda del software TRACKER y un plano inclinado con dos ángulos distintos, obtenemos los datos necesarios para hallar la aceleración de un elemento en movimiento, a partir de estos, creamos dos gráficas, una relacionada con la velocidad y la segunda con la posición, de esta manera, realizamos un análisis detallado del movimiento.

ABSTRACT:

With the help of the TRACKER software and an inclined plane with two different angles, we obtain the necessary data to find the acceleration of a moving element, from these, we create two graphs, one related to the speed and the second to the position, In this way, we carry out a detailed analysis of the movement.

INTRODUCCIÓN

Muchos fenómenos que vivimos en la cotidianidad, se expresan por diferentes leyes de la física, es común observar un objeto caerse, un auto que frena en intersecciones viales o distintos deportes en la televisión, como el esquí, el ciclismo en una pendiente, etc. Dichos movimientos, se llevan en línea recta y manifiestan cambios de velocidad, estos fenómenos se pueden definir como movimiento rectilíneo con aceleración constante.

1. OBJETIVOS

General: Estudiar de manera experimental el movimiento rectilíneo con aceleración constante.  

Específicos:

• Conocer el software Tracker y utilizarlo para obtener datos experimentales del MRUA.  
• Reconocer los cambios de velocidad que puede experimentar un cuerpo.
• Analizar de manera correcta el comportamiento de los datos hallados.

1. MARCO TEÓRICO

Uno de los fenómenos más sencillos y comunes que podemos encontrar en nuestro entorno, es el de una partícula que marque una trayectoria en línea recta, variando su velocidad en cantidades iguales, esta velocidad que cambia con el tiempo se resumen en que la partícula está presentando una aceleración, de esta manera ya tenemos dos aspectos importantes de MRUA, este cambio proporcional de la velocidad nos lleva a suponer que la aceleración es constante, pero diferente de cero, causando que la relación de la velocidad y el tiempo tengan una relación directa, pero una relación distinta entre la posición y el tiempo.[1]

Si tenemos una aceleración constante, sabemos que su aceleración promedio será prácticamente igual en cualquier instante, de esta manera tenemos en cuenta la siguiente ecuación:

                                 (1)[pic 2]

Donde V2 es la velocidad que tuvo en el último instante, V1 es la velocidad obtenida al iniciar el movimiento, t2 el último instante del movimiento y t1 el instante en el que inicia el movimiento.

Con esta ecuación, también podemos hallar la velocidad en el instante t, si supones que el primer instante fue igual a o (t1=0).

                                 (2)[pic 3]

Teniendo en cuenta que la aceleración es constante y que la velocidad siempre tendrás un cambio proporcional, deducimos la siguiente ecuación.

                                 (3)[pic 4]

Estas ecuaciones y otras ya estudiadas en el movimiento uniformemente rectilíneo, podemos hallar la posición final en este movimiento

                                 (4)[pic 5]

De manera gráfica, también es fácil deducir que se trata de dicho movimiento, con los siguientes elementos:

• La aceleración contante se representa con la gráfica Vx en función del tiempo.
• La grafica es una línea recta.
• La pendiente de esta recta será la aceleración.[2]  

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Equipo a utilizar:

• Esfera

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• Objeto con función de plano inclinado

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• Software Tracker

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Imagen 1:  Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA

• Graficador de Excel

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Imagen 1:  Esta foto de Autor desconocido está bajo licencia CC BY-SA

Montaje:

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1. METODOLOGÍA

• Realizamos un montaje, que nos permite tener un plano inclinado y una cámara que nos permita tomar el movimiento de manera correcta.
• Grabamos el movimiento desde que el elemento empieza a descender el plano.
• Con el video lo cargamos a Tracker y obtenemos los datos de este movimiento.
• Posteriormente, graficamos los datos de la posición en función del tiempo y graficamos la velocidad en función del tiempo.
• Analizamos cada grafico para resolver las preguntas planteadas.

1. RESULTADOS.[pic 12]

PRIMERA PARTE: CURVA DE POSICION EN FUNCION DEL TIEMPO.

• ANGULO DE INCLINACION 16°

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• ANGULO DE INCLINACION 25°

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