PRACTICA DE FISICA MRU Y MRUA

Resumen

En esta práctica encontraremos la relación lineal entre el movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento rectilíneo acelerado mediante el análisis estadístico de la gráfica Tiempo (t) contra Posición x(t), usada para caracterizar el movimiento de un móvil, a base de la experimentación, midiendo el tiempo que tarda un carrito en recorrer una distancia relativamente “corta” en un riel de aire, también determinaremos la incertidumbre que viene implícita en la medición, y dicha incertidumbre es resultado de las desviaciones obtenidas de las medidas de v y a.

Hipótesis

Es posible calcular las constantes relacionadas con la velocidad y la aceleración que determinan el tipo de movimiento, porque las variables involucradas, tiempo y posición, están relacionadas de manera lineal.

Objetivo

Recordar conceptos como tiempo, posición, velocidad, aceleración, fuerza, movimiento, etc., y estudiar de forma practica el MRU y MRUA, así como la realización de un análisis estadístico en base a los datos experimentales obtenidos.

Introducción

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:

- Movimiento que se realiza sobre una línea recta.

- Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.

- La magnitud de la velocidad recibe el nombre de aceleracion o rapidez.

Aceleración nula.

La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad media velocidad o rapidez por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante llamado movimiento de un cuerpo.

Al representar gráficamente la velocidad en función del tiempo se obtiene una recta paralela al eje de abscisas (tiempo). Además, el área bajo la recta producida representa la distancia recorrida.

La representación gráfica de la distancia recorrida en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad.

De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U) es difícil encontrar la fuerza amplificada, a tiempos iguales distancias iguales.

Movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA)

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Material y equipo

1 riel de aire

Carritos deslizables

1 Flexómetro

1 cronómetro

1 Juego de Fotocompuestas con instrumento de medición

1 Nivel

1 Polea ajustable

1 Juego de pesas

1 Cinta adhesiva

Hilo cáñamo

Procedimiento.

EXPERIMENTO 1. (MRU)

1. Montamos el riel de aire.

2. Nivelamos el riel de aire.

3. Armamos el juego de fotocompuestas.

4. Encendimos el riel de aire

5. Elegimos un carrito que pueda desplazarse libremente

6. Medimos 3 veces el tiempo que el carrito tardó en recorrer el primer intervalo (10 cm) y calculamos la dispersión.

7. Hicimos 5 mediciones del tiempo que el carrito tardó en recorrer la siguiente secuencia de intervalos: 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm, 80 cm, 90 cm y 1 m.

8. Obtuvimos el valor promedio en cada recorrido y llenamos la tabla 1.

EXPERIMENTO 2. (MRUA)

1. Atamos al carrito un trozo de hilo cáñamo y al otro extremo del hilo colocamos una pesa de 20 g.

2. Encendimos el equipo

3. Soltamos la pesa y medimos 3 veces el tiempo que el carrito tardó en recorrer el primer intervalo (10cm) y calculamos la dispersión.

4. Hicmos5 mediciones del tiempo que el carrito tardó en recorrer cada uno de los intervalos: (5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm, 35cm, 40cm, 45cm, 50cm)

DATOS Y RESULTADOS

MRU

Datos de dispersión de las medidas de MRU

Tiempo (s) Distancia (m)

1 0,8924 0,1

2 0,8919 0,1

3 0,8965 0,1

% D 0,51

Tabla 1 – Datos de MRU

Intervalo x=t y=x x 2 y2 x · y

tiempo Distancia

t(s) d(m) t2 (s2) d2(m2) t · d (m · s)

1 0,9118±0,0001 0,1±0,001 0,83137924 0,01 0,09118

2 1,58524±0,0001 0,2±0,001 2,51298586 0,04 0,317048

3 2,15238±0,0001 0,3±0,001 4,63273966 0,09 0,645714

4 2,6446±0,0001 0,4±0,001 6,99390916 0,16 1,05784

5 3,0821±0,0001 0,5±0,001 9,49934041 0,25 1,54105

6 3,452±0,0001 0,6±0,001 11,916304 0,36 2,0712

7 3,82564±0,0001 0,7±0,001 14,6355214 0,49 2,677948

8 4,12254±0,0001 0,8±0,001 16,9953361 0,64 3,298032

9 4,4541±0,0001 0,9±0,001 19,8390068 0,81 4,00869

10 4,74454±0,0001 1±0,001 22,5106598 1 4,74454

Sumas Ʃx Ʃy Ʃx 2 Ʃy2 Ʃ ( x · y)

30,97494 5,5 110,367182 3,85 20,453242

MRUA

Datos de dispersión de las medidas de MRUA

Tiempo (s) Distancia (m)

1 0,2304 0,1

2 0,2342 0,1

3 0,2328 0,1

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