Practica 1 Cinematica Y Dinamica

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO.

PRACTICA No. 1

OBJETIVOS

Determinar la magnitud de la aceleración de un cuerpo que se desplaza de manera rectilínea sobre un plano inclinado.

Realizar las gráficas (s vs t), (v vs t) y (a vs t) que representan el comportamiento del movimiento de dicho cuerpo.

ANTECEDENTES.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.

Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.

En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.

En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que si es constante es la aceleración.

Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud (rapidez), en la dirección o en ambos.

Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:

Velocidad inicial ===> V0 [m/s]

Velocidad final====> Vf [m/s]

Aceleración=======> a [m/s2]

Tiempo==========> t [s]

Distancia=========> d [m]

Para efectuar cálculos que permitan resolver problemas usaremos las siguientes fórmulas:

DESARROLLO.

ACTIVIDADES PARTE I.

1. Con ayuda de su profesor, verifique que todo el equipo esté conectado adecuadamente.

Instale el arreglo mostrado en la figura No. 1 considerando el ángulo de inclinación de

θ = 10 0.

El conector amarillo del sensor de movimiento debe estar conectado en el canal 1 de la

interfaz Science Workshop y el conector negro en el canal 2.

2. Encienda la computadora y la interfaz, espere a que cargue totalmente el sistema.

3. Dé doble click en el ícono Data Studio, se muestra una ventana como la de la figura

No. 2. A continuación haga un clic en Create Experiment mostrando así la ventana de la

figura No. 3.

4. Ahora, dando un click sobre el canal 1 de la figura de la interfaz (figura No. 3) se despliega una lista de sensores (figura No. 4) de la cual se debe seleccionar Motion Sensor haciendo doble clic. El programa muestra que el sensor está conectado a la interfaz y listo para iniciar con el experimento (figura No. 5).

5. Con el fin de graficar el comportamiento de la posición del carro dinámico durante su movimiento, arrastre de la parte superior izquierda la opción position ch 1 & 2 (m) a la parte inferior izquierda sobre la opción GRAPH (figura No. 8). Esta acción mostrará la ventana de graficación (figura No. 9).

6. Coloque el carro dinámico sobre el plano inclinado en la posición inicial, dé un clic sobre el botón Start y suelte el carro de manera que éste inicie su movimiento. Cuando el carro dinámico alcance la posición final dé un clic sobre el botón Stop.

7. En el monitor se muestra la gráfica del comportamiento de la posición del carro dinámico.

Con la ayuda de su profesor borre los datos no deseados y observe si dicho comportamiento es el esperado. Obtenga la tabla de los tiempos registrados.

8. Si la gráfica no es la esperada repita el experimento (actividades 6 y 7 hasta que la

variación de los datos registrados no cambie demasiado.

ACTIVIDADES PARTE II.

1. Para obtener la magnitud de la aceleración del carro dinámico, sobre el menú de la

ventana de graficación dé un clic en el botón fit para ajustar la gráfica a una curva

seleccionando la opción Quadratic Fit.

2. Interprete el significado físico de cada uno de los coeficientes obtenidos.

A = ____________ [ ] B = ____________ [ ] C = ____________ [ ]

3. Determine el valor de la magnitud de la aceleración del carro dinámico.

a = _____________ [ m / s2]

ANÁLISIS DE RECULTADOS.

1.-

Evento 1:

Ecuación de Posición: 〖0.745t〗^2+0.0546t+0.0288

Ecuación de Velocidad: 1.49t+0.0546

Aceleración: 1.49 [〖m/s〗^2]

Evento 2:

Ecuación de Posición:

...