PRACTICA: VELOCIDAD INSTANTANEA Y VELOCIDAD MEDIA LABORATORIO FISICA I0

INTRODUCCIÓN

En la presente experiencia podremos analizar la relación y las diferencias existentes entre la velocidad media de un cuerpo en un intervalo de tiempo y la velocidad de dicho cuerpo en un instante.

Como ya sabemos la velocidad es una magnitud vectorial que determina la dirección y sentido del movimiento de una partícula, más específicamente es la rapidez del cambio de posición en un intervalo de tiempo, hablando de velocidad media, en un instante este cambio viene dado por la tasa de cambio del espacio con respecto al tiempo cuando este tiende a cero “instantáneamente”. Ambos términos son igualmente importantes y de amplia aplicación en la vida diaria.

Mediante la presente práctica veremos que conociendo las velocidades medias para determinadas distancias en unos tiempos nos podemos aproximar a la velocidad instantánea experimentalmente.

OBJETIVOS.

Objetivo General:

- Investigar la relación que existe entre la velocidad promedio y la instantánea . Se vera como a partir de una secuencia de velocidades promedio se puede deducir la velocidad instantánea.

Objetivos Específicos:

- Analizar la relación existente entre la velocidad instantánea, y la velocidad promedio.

- Relacionar los conceptos teóricos con situaciones experimentales para comprobar su veracidad y comprender sus fundamentos.

MATERIALES:

 Sistema carril de aire: riel, bomba, deslizador, 3 parachoques, registrador de tiempo, 2 fotoceldas, cables, aletas de 2, 6, 8, y 10cm., lanilla.

MARCO TEÓRICO

1. Velocidad media

Supongamos que un carro hace un recorrido y al finalizar este, se dice que tuvo una velocidad en promedio de 20 km/h. Ello no significa que el carro se haya desplazado siempre a esa velocidad. Tomando como referencia un trayecto de 10 km, el carro puede alcanzar los 60 o incluso los 70 km/h, pero en el trayecto completo ha de frenar y parar a causa de trancotes o paradas hechas, de modo que para cubrir los 10 km del recorrido establecido emplea media hora. La velocidad del carro ha cambiado con el tiempo, pero, en promedio, y a efectos de rapidez el movimiento equivale a otro que se hubiera efectuado a una velocidad constante de 20 km/h.

El cociente entre el espacio s recorrido por un móvil en un intervalo de tiempo y el valor t de dicho intervalo se denomina velocidad media vm, es decir:

Si se representa el tiempo o instante inicial como to y el final mediante t, las distancias al origen, correspondientes a ambos instantes, se podrán escribir como so y s respectivamente, de modo que la expresión anterior equivale a esta otra:

Si el instante inicial to se toma como origen de tiempos y el punto en el que se halla el móvil en ese instante se considera como el punto O u origen de espacios sobre la trayectoria, entonces to = 0, so = 0 y la ecuación anterior se convierte en:

Cálculo de la velocidad media

Para calcular la velocidad media de un trayecto cualquiera, se pone en marcha el reloj y el contador de pulsos. Al final del trayecto considerado, la calculadora dispone del número de pulsos que la bobina ha mandado al contador y del tiempo empleado en hacer el recorrido.

Con el número de pulsos se calcula la distancia recorrida:

d = n.0 pulsos .l (m)

y con la distancia recorrida y el tiempo

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