Movimiento rectilíneo uniforme

Movimiento Rectilíneo Uniforme.

Calderon Rosas E. Hernandez Hernadez R. Jimenez Colchado A.

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Instituto Politécnico Nacional

e-mail: eduardo.calderon.r21@gmail.com

Resumen— El Alumno verificara el modelo matemático de la velocidad uniforme, usando un riel de aire y la aplicación de la técnica del análisis grafico usamos 30 distancias de 30 tiempos diferentes de 10 por cada sensor, ubicamos el deslizador en el riel de aire y con el impulsor lo impulsamos y los sensores con ayuda de un reloj digital medimos sus tiempos. Utilizamos el método de los mínimos cuadrados para graficar d vs. t, obteniendo los puntos experimentales y determinar la mejor recta y determinar su pendiente.

Keywords— Riel de aire; sensor; reloj digital; distancia; pendiente; método de mínimos cuadrados; modelo matemático; tiempo

1.  Introducción

Un dispositivo que ha venido a facilitar el estudio de la cinemática permite verificar, experimentalmente, los fenómenos que tienen lugar, es el denominado riel de aire. El riel de aire es un aparato simple, aunque de aspecto sofisticado, que permite la observación del movimiento de un móvil sobre su superficie, eliminando en gran medida, los problemas de fricción. El riel produce a través de unos orificios, un colchón de aire con un espesor de aproximadamente 1mm. Cuando los móviles o deslizadores se colocan sobre el riel este colchón permite que la fricción sea mínima y que por lo tanto se pueda apreciar. Este aparato inventado en el departamento de Física de la Universidad Alfred de New York, basa su funcionamiento en el de un aparato que recibe el nombre de Hoover-Craft (deslizador sobre agua), en donde la única presión posible que existe es la producida por la viscosidad de la capa de aire sobre la cual se mueve cualquier objeto que siga este principio. Los experimentos de cinemática realizados sobre el riel de aire pueden ser verificados con buena aproximación ya que el rozamiento ha sido disminuido considerablemente.

1. Desarrollo experimental

Primero nivelaremos el riel de aire, tanto transversal como longitudmente, después fije un punto en el riel, próximo al sitio de disparo y a partir de ahí decida las medidas de cada sensor y deberán sacarse 10 distancias por sensor en [d(cm)] y medir sus tiempos[t(s)], de ese móvil impulsado cuando pasa por cada sensor, cada tiempo representa a una distancia en especifica. Después graficaremos d vs t con los datos obtenidos, a continuación, encontraremos sus promedios de cada uno siguiendo el método de los mínimos cuadrados, sacar su pendiente, el punto de corte y si es correcta o no la recta.

1. Material y Método

• 1.Riel de aire.
• 1.Reloj digital.
• 1.Disparador magnético.
• 1.Impulsor.
• 1.Deslizador.
• 1.Cronometro.
• 3.Fotoceldas.
• 1.Nivel.

1. Características de los instrumentos

Tabla 1. Características de los instrumentos

Figura 1. Materiales requeridos para experimento.

[pic 2]

Figura 2. Se muestra con más detenimiento el riel de aire y el compresor de aire.

1. Cálculos

Primero realizamos la tabla de las distancias con sus respectivos tiempos una vez sacados, mediante el riel de aire, el deslizador y los sensores.

Después graficamos los puntos de la tabla de D(cm) vs T(s).

Tabla 2. Medidas directas de las distancias con sus respectivos tiempos.

Tabla 3. Encontramos los puntos faltantes de la tabla siguiendo el método de los mínimos cuadrados.

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