Practica Cinematica Y Dinamica

INTRODUCCIÓN:

Movimiento rectilíneo, movimiento cuya trayectoria es una línea recta. Si el móvil no cambia de sentido, la única variación que puede experimentar la velocidad es la de su módulo. Esto permite clasificar el movimiento rectilíneo en movimiento rectilíneo y uniforme, si el módulo de la velocidad no varía, y movimiento rectilíneo uniformemente variado si el módulo de la velocidad varía de manera constante en el transcurso del tiempo.

Si se considera que el movimiento rectilíneo tiene lugar en una sola dimensión, la posición del móvil en cualquier instante queda determinada por el módulo del vector de posición.

Movimiento rectilíneo y uniforme, este movimiento se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo, la dirección y el sentido de la velocidad permanecen constantes en el tiempo. En consecuencia, no existe aceleración, ya que la aceleración tangencial es nula, puesto que el módulo de la velocidad es constante, y la aceleración normal es nula porque la dirección de la velocidad es constante. La ecuación de la posición para un móvil que se desplaza con un movimiento rectilíneo y uniforme con una velocidad v es:

x = x0 + v•t

Donde x0 es la posición del móvil en el instante inicial. Por tanto, el móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales.

El movimiento rectilíneo uniformemente variado se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo de la velocidad varía proporcionalmente al tiempo. Por consiguiente, la aceleración normal es nula porque la velocidad no cambia de dirección y la aceleración tangencial es constante, ya que el módulo de la velocidad varía uniformemente con el tiempo.

Este movimiento puede ser acelerado si el módulo de la velocidad aumenta a medida que transcurre el tiempo y retardado si el módulo de la velocidad disminuye en el transcurso del tiempo. La ecuación de la velocidad de un móvil que se desplaza con un movimiento rectilíneo uniformemente variado con una aceleración a es:

v = v0 + a•t

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

OBJETIVOS:

1.-Determinar la magnitud de la aceleración de un cuerpo, en trayectoria rectilínea sobre un plano inclinado, utilizando equipo de cómputo y software instalado para la realización de la práctica.

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

EQUIPO A UTILIZAR:

1. Riel.

2. Sopote para riel.

3. Carrito deslizable.

4. Interfase “Science Workshop”.

5. Sensor óptico.

6. Placa de acrílico (semigraduada).

7. Indicador de ángulo.

8. Computadora.

DESARROLLLO:

PARTE I:

1.-Verificar, con ayuda del profesor, que todo el equipo esté conectado adecuadamente.

2.-Cerciorarse de que el sensor óptico esté conectado en el canal 1 de la interfase Science Workshop.

3.-Encender la computadora (CPU y monitor), y esperar a que cargue totalmente el sistema.

4.-Hacer doble clic en el ícono “Precision Timer” y aparecerá el menú inicial.

5.-Verificar que el sensor óptico se encuentre activado mediante la opción “Photogate Status Check” del menú inicial; y en caso de no detectarla, revisar las conexiones correspondientes, y con (Esc) regresar al menú inicial.

6.-Ajustar el ángulo de inclinación Θ a 10º.

7.-En la placa de acrílico mida la longitud que abarcan una franja transparente y una obscura consecutivas. Considere la línea en donde se tienen mayor número de ellas.

8.-El carrito debe de fijarse tal que, se detecten las 13 marcas de la placa de acrílico, con el objeto de tener más datos y mejorar el experimento. Esto se verifica contando el número de veces que se enciende y apaga el foco del sensor óptico. En caso de que no suceda esto, se debe nivelar el sensor óptico, hasta lograr la detección correcta.

9.-Ya que se tienen los ajustes necesarios, coloque el carrito justo antes de que se detecte la primera marca, seleccione la opción “Motion Timer” del menú inicial y después suelte el carrito. Esto se hace para que por medio del sensor óptico, se registren los tiempos transcurridos durante el movimiento por cada pareja de franjas (obscura y transparente).

10.-Pulsar (Enter) al terminar de pasar el carrito por el sensor óptico y observe que en la pantalla aparezcan los datos registrados. Realice esto hasta que la variación de los datos registrados entre uno y otro evento no cambie demasiado. Con la tecla (Esc) podrá regresar al menú inicial.

11.-Ya que se tenga una mejor precisión, pulse (Enter) y aparecerá el menú de análisis de datos. Con el fin de tener los datos de posición y tiempo durante el movimiento, se tendrá que elegir la opción para graficar datos de este menú.

12.-Teclee la opción “Graph Data” para graficar los datos. Seleccione (D) para graficar posición contra tiempo, posteriormente pulse nuevamente (D) para especificar la longitud medida en el paso 7, y pulse tres veces seguidas (Enter) para que aparezca la gráfica correspondiente.

13.-Con (Enter) regresará al menú anterior y pulse (T) para desplegar los datos de la gráfica. Anote en su cuaderno dichos datos y pulse (Enter). Observe si el comportamiento de la gráfica es el esperado.

14.-Ahora con la opción (V) podrá grabar la información prestando atención a las indicaciones del profesor. La información se grabará en un directorio especial y se recomienda que se utilice la extensión “xls” al nombre del archivo.

15.-Salir del paquete con la opción (Q) del menú inicial.

PARTE II:

1.-Con el fin de ajustar a una curva los datos obtenidos y de ahí obtener la magnitud de la aceleración, entre a Excel y siga las instrucciones del profesor para importar los datos que fueron grabados.

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