PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

El propósito de este experimento es verificar el modelo de hipótesis siguiente t ∞ d1/2 que se lee (el tiempo es directamente proporcional a la distancia elevada a la un medio),

El sistema a utilizar será un plano inclinado, en el cual se situara en la parte superior un a esfera metálica.

Las Variables son d= Distancia que recorre la esfera en un tiempo determinado y en este caso se tomara como la variable

Independiente o variable de entrada.

t= Tiempo que tarda la esfera metálica en desplazarse por el plano inclinado, por lo tanto se denota como la variable dependiente.

Alcance de las Variables Se desarrollan pruebas para valores sucesivos de 10cm, 20cm, hasta 100cm. Para la variable independiente o de entrada.

El rango de valores para la variable dependiente o de salida la cual estará determinada hasta las centésimas de segundo, las cuales serán calculadas con el uso de un cronometro.

Precisión del Experimento La distancia se leerá hasta los centímetros, el tiempo se obtendrá hasta las centésimas de segundo, tomando en cuenta el efecto de la gravedad terrestre como una constante, el experimento se aceptara con un margen de error del 10%.

MATERIAL Y EQUIPO

Una regla.

Una esfera de metal.

Un trozo de madera rectangular.

Un cronometro.

Diseño:

Figura 1

Revisar y acoplar el equipo, como lo muestra la fig. 1.

Se calcularan seis mediciones o distancias, (de 10cm, 20cm, 30cm, etc) de las cuales se hará tres repeticiones por cada una, haciendo esto para evitar el más mínimo margen de error.

Se colocara la esfera metálica en la parte superior del plano inclinado (regla), con el objetivo de que esta se desplace y hacer las mediciones correspondientes. (ver fig. 2)

Figura 2

4. Con el cronometro se leerá el tiempo de acuerdo al numero de veces que se desplace la esfera.

Figura 3

5. A partir de los datos obtenidos con el cronometro se anotaran los resultados en una tabla de datos.

6. Se graficaran d (distancia) contra t (tiempo)

7. Ahora finalmente el objetivo es encontrar la proporcionalidad en el grafico.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Comprobando el modelo de hipótesis del experimento y aplicando el método de mínimos cuadrados (ver anexos) se obtuvieron las siguientes ecuaciones normales:

Ecuación de regresión:

b

Tc = a X

Se obtuvo un margen de error del 1.72%

CONCLUSIONES

Damos por aceptada nuestro modelo de hipótesis de trabajo parcialmente ya que obtuvimos el 1.72% de error experimental debido a la calidad de los instrumentos en que fue realizado nuestro experimento además de los factores ambientales que afectan el experimento ya sea directa o indirectamente.

Los resultados obtuvimos son considerablemente aceptados ya que el factor tiempo es el que incide mayormente en este experimento, ya que este es el que representa la dispersión en los datos obtenidos comparados con los experimentales

Este factor tiempo se puede mejorar considerablemente al tener un equipo sofisticado para medirlo, siempre se obtendrá error experimental pero en menor escala.

También se puede mejorar escogiendo debidamente el local en que se va a realizar el experimento así la gravedad y otros factores que afecten experimento disminuirán considerablemente.

7 ANEXOS

7.1 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

Definición:

Es el movimiento de un cuerpo cuya velocidad (instantánea) experimenta aumentos o disminuciones iguales en tiempos iguales cualesquiera y si además la trayectoria es una línea recta.

Es el movimiento de un cuerpo que recorre espacios diferentes en tiempos iguales. Por tanto, unas veces se mueve más rápidamente y posiblemente otras veces va más despacio. En este caso se llama velocidad media (v ) al cociente que resulta de dividir la distancia recorrida (e) entre el tiempo empleado en recorrerla (t):

La velocidad media representa la velocidad con que debería moverse el móvil para recorrer con m.r. u. y en el mismo tiempo la distancia que ha recorrido con movimiento variado.

Para obtener la velocidad instantánea, que es la velocidad del móvil en un instante dado , es necesario medir la distancia recorrida por el móvil durante una fracción pequeñísima de tiempo, y dividir el espacio observado entre la fracción de tiempo. En los automóviles de velocidad instantánea está indicada por la aguja del velocímetro.

Si la velocidad aumenta el movimiento es acelerado, pero si la velocidad disminuye es retardado.

ACELERACIÓN

La aceleración en el movimiento uniformemente variado es la variación que experimenta la velocidad en la unidad de tiempo. Se considera positiva en el movimiento acelerado y negativa en el retardado.

Sea Vo la velocidad del móvil en el momento que lo observamos por primera vez ( velocidad inicial) y sea V la velocidad que tiene al cabo de tiempo t (velocidad final). La variación de velocidad en el tiempo t ha sido V - Vo y la aceleración será :

La unidad SI de aceleración es el m/s2 y es la aceleración de un móvil cuya velocidad aumenta 1m/s en cada segundo.

FÓRMULAS DEL M.R.U.V

Donde v0 es la velocidad del móvil en el instante inicial. Por tanto, la velocidad aumenta cantidades iguales en tiempos iguales.

La ecuación de la posición es:

Si al observar el móvil por primera vez se encontraba en reposo, la velocidad inicial es nula, y las fórmulas del m.r.u.v. se reducen a:

que deberán emplearse cuando no haya velocidad inicial.

Un caso particular de movimiento rectilíneo uniformemente variado es el que adquieren los cuerpos al caer libremente o al ser arrojados hacia la superficie de la Tierra, o al ser lanzados hacia arriba, y las ecuaciones de la velocidad y de la posición son las anteriores, en las que se sustituye la aceleración, a, por la aceleración de la gravedad, g.

CAÍDA DE LOS CUERPOS

Es un hecho que observamos repetidamente que todos los cuerpos tienden a caer sobre la superficie terrestre. Este fenómeno se debe a la atracción que la tierra ejerce sobre los cuerpos próximos a su superficie y que recibe el nombre de gravedad. Esto es sólo un caso particular de una propiedad general de la materia denominada

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