¿Qué tipo de datos se necesitan para calcular las interrogantes en casos de movimiento rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

Rubro a evaluar

Calificación

Máxima

Datos generales

1

Planteamiento del problema

2

Marco teórico

2

Hipótesis

2

Procedimiento/Esquema

1

Materiales, equipo y sustancias

1

Bibliografía

1

TOTAL

10

DATOS GENERALES

Asignatura:

Física I

Clave:

W25

Ciclo lectivo:  

2016-2017

Semestre:

III

Plan de estudiosSCJ 2012

Nombre del profesor titular:

Ing. María Isabel Romero Sánchez

Nombre del  profesor de laboratorio:

Ing. Layla Patricia Salas Pérez

Grado y grupo:

5°-6

No. Exp. SCJ:

Práctica No.

2

Nombre de la práctica:

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Número de sesiones que se utilizarán para esta práctica:

3

Equipo No.

3

Integrantes: Apellido paterno                      Apellido materno              Nombre(s)

1.

Macías de Alba Sebastián

2.

Montero Reyes Roberto Emiliano

3.

Terán Sigrist Andrés

4.

Treviño Ortiz Carlos Alberto

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Qué tipo de datos se necesitan para calcular las interrogantes en casos de movimiento rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

MARCO TEÓRICO

Posición

Manera de estar colocado alguien o algo en el espacio, que se determina en relación con la orientación respecto a algo o con sus partes anterior, posterior y laterales. La posición de       un objeto se determina mediante coordenadas de referencia a sus marcos de posición. Ej. Puedo decir que estoy a 30 cm de mi computadora. y a 2 metros de la pared.

Distancia recorrida

La distancia se refiere a cuanto espacio  recorre un objeto durante su movimiento. También se dice que es la suma de las distancias recorridas.  Por ser una medida de longitud, la distancia se expresa en unidades de metro según el Sistema Internacional de Medidas.  [pic 3]

Desplazamiento

El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de medida. Al expresar el desplazamiento se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial. [pic 4]

Rapidez Promedio[pic 5]

Se define como la distancia total que recorre un objeto dividido entre el tiempo que tarda en recorrerla.  Sus unidades son el m/s. Ej. cuando corres alrededor de una pista tu rapidez promedio es que distancia recorriste entre cuanto tiempo tardaste.

 Velocidad Promedio[pic 6]

 Relación entre el desplazamiento que realizó un cuerpo y el tiempo total que le llevó realizarlo. Se mide en m/s. Ej. Si me desplazo 100m en 10 segundos, la velocidad promedio de mi recorrido seria 10 m/s. [pic 7]

Velocidad Instantánea[pic 8]

Velocidad con la que un objeto se mueve en un instante o sea la Velocidad que tiene al estar sobre un punto especifico. Su unidades son el m/s.[pic 9]

Aceleración

Magnitud vectorial que nos indica la razón de cambio de la velocidad con respecto al tiempo. Sus unidades son el m/s2. Si la velocidad cambia o si la dirección de la velocidad cambia, esta acelerado. [pic 10][pic 11]

Gráficas de movimiento

a) Posición vs Tiempo                                b)

[pic 12][pic 13]

Tipos de Movimientos (clasificación)

Movimiento Uniforme[pic 14]

Es el movimiento en el cual la velocidad del móvil es constante en todo su recorrido, es decir que no tiene aceleración. Los movimientos uniformes pueden tener cualquier trayectoria. Por eso, existen movimientos rectilíneos uniformes o circulares uniformes. Un ejemplo de movimiento circular uniforme es un DVD que gira con velocidad constante dentro del lector. 

Movimiento Uniformemente Acelerado

Movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo, permanece constante (en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo manteniéndose firme. Un auto que se acelera 10 km/h en 3s es decir que cada 3 segundos aumentara 10km/h su velocidad o su rapidez. 

Formulas

Aceleración de un objeto en un plano inclinado

[pic 15]

Aceleración

[pic 16]

α (Angulo de inclinación)

[pic 17]

[pic 18]

[pic 20][pic 19]

Gravedad

La Gravedad es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra y otros cuerpos celestes sobre los cuerpos u objetos que allí se posan. También es conocida como fuerza de gravedad o fuerza gravitacional. Ej. La gravedad nos atrae a todos y a todo hacia la tierra. g= 9.81 m/s2 

                                     Distancia en Caída Libre[pic 21][pic 22]

[pic 23]

Plano Inclinado

Es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura.

Caída Libre

Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.

Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente 9,8 m/s², es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo . 

En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.

Formulas de caída libre

[pic 24]

Principales Personajes de los parámetros del movimiento

Epícuro es el primer físico absoluto, de ahí se dan dos importantes rasgos, que los cuerpos percibidos son materiales y que la energía, que provoca el movimiento en estos, también es material. Hacia 1605, Galileo Galilei hizo sus famosos estudios del movimiento de caída libre y de esferas en planos inclinados a fin de comprender aspectos del movimiento relevantes en su tiempo, como el movimiento de los planetas y de las balas de cañón. Posteriormente, el estudio de la cicloide realizado por Evangelista Torricelli (1608-1647) fue configurando lo que se conocería como geometría del movimiento.

Luego las aportaciones de Nicolás Copérnico, Tycho Brahe y Johannes Kepler expandieron los horizontes en la descripción del movimiento durante el siglo XVI. En el 1687, con la publicación de la obra titulada Principia, Isaac Newton hizo la mayor aportación conocida al estudio sistemático del movimiento. Isaac Newton (1642 - 1727) fue un físico y matemático inglés, considerado una de las mentes más brillantes en la historia de la ciencia. Entre otros numerosos aportes, estableció las tres leyes del movimiento que llevan su nombre, contribuyendo así al campo de la dinámica, y también postuló la Ley de gravitación universal.

El nacimiento de la cinemática moderna tiene lugar con la alocución de Pierre Varignon el 20 de enero de 1700 ante la Academia Real de las Ciencias de París. Fue allí cuando definió la noción de aceleración y mostró cómo es posible deducirla de la velocidad instantánea utilizando un simple procedimiento de cálculo diferencial.

En la segunda mitad del siglo XVIII se produjeron más contribuciones por Jean Le Rond d'Alembert, Leonhard Euler y André-Marie Ampère y continuaron con el enunciado de la ley fundamental del centro instantáneo de rotación en el movimiento plano, de Daniel Bernoulli (1700-1782).

El vocablo cinemática fue creado por André-Marie Ampère (1775-1836), quien delimitó el contenido de esta disciplina y aclaró su posición dentro del campo de la mecánica. Desde entonces y hasta la actualidad la cinemática ha continuado su desarrollo hasta adquirir una estructura propia.

Con la teoría de la relatividad especial de Albert Einstein en 1905 se inició una nueva etapa, la cinemática relativista, donde el tiempo y el espacio no son absolutos, y sí lo es la velocidad de la luz.

OBJETIVO

Identificar y experimentar los parámetros de medición del movimiento unidimensional.

HIPÓTESIS

H1. Como equipo lograremos identificar los tipos de movimientos (rectilíneo uniforme o uniformemente acelerado) y usar las formulas investigadas para la comprobación y obtención de los datos faltantes.

H2. La aceleración del carrito aumentara conforme mas distancia recorra

H3. La regla será atrapada a diferentes medidas

H4. Cada compañero tendrá diferentes tiempos y por lo tanto diferentes resultados.

H5. La burbuja se moverá a velocidad constante

H6. Todos los objetos tendrán la misma aceleración al estar en caída libre

H7. El balín se moverá a velocidad uniforme en la glicerina

PROCEDIMIENTO/ESQUEMA

Actividad1

1. Utilizaremos un carrito y lo colocaremos en la punta de la resbaladilla.
2. Lo dejaremos caer  a una distancia de 30 cm, después 60 cm, 90 cm, 120, y por último 200 cm.  
3. Anotaremos las medidas y tiempo de cada una de las distancias.
4. Al final se sacará un promedio de los tiempos.
5. Realizaremos la grafica distancia-tiempo
6. Al obtener el promedio, calcularemos la velocidad final y registraremos los resultados, la formula será:  Vf=(2d/t)-Vo
7. Usando la ecuación de aceleración calcularemos la ecuación de cada medición
8. Elaboraremos una grafica aceleración -tiempo e interpretaremos.

Actividad 2

1. En el piso haremos 5 marcas con 15 cm entre ellas
2. Colocaremos el carrito estará amarrado a una pesa
3. La pesa se dejará caer durante 1 segundo haciendo que el carrito avance de forma constante y a una velocidad uniforme.
4. La pesa se atrapará para que no se lleve el carrito.
5. Tomaremos  los datos de posición y el tiempo en cada posición.

Actividad 3

1. Un integrante sostendrá una regla de  30 cm en posición vertical
2. El otro colocara el dedo índice y el pulgar a la altura de 0 cm
3. El compañero que sostiene la regla la soltará sin avisar
4. El otro tratara de agarrarla
5. Registraremos las medidas en las que cada quien logro atrapar la regla
6. Despejaremos el tiempo de la ecuación  y calcularemos en que tiempo atrapamos la regla . Consideraremos el valor de g=9.81 m/s​ [pic 25]

Actividad 4

1. Mediremos una longitud de 30 m de forma recta y marcaremos el inicio y el final con un gis
2. Haremos marcas cada 10 m dentro de los 30 m
3. Primero cada integrante caminara 10 m, luego 20 m y luego 30 m
4. Después haremos lo mismo pero trotando y luego corriendo.
5. Registraremos los tiempos de cada quien
6. Calcularemos el cociente distancia total recorrida entre el tiempo empleado por cada compañero  al caminar, trotar y correr.
7. Elaboraremos una gráfica distancia-tiempo y otra grafica rapidez-tiempo
8. Contestaremos las preguntas de forma grupal

Actividad 5 MU

1. Para esta actividad utilizaremos  un tubo de plástico de 1m
2. Colocaremos un tapón en un extremo
3. Añadiremos agua, sin llenar por completo el tubo, dejaremos aproximadamente 5 cm de aire y colocaremos el otro tapón.
4. Marcaremos cada 15cm con un plumón
5. Colocaremos el tubo en un angulo agudo y la burbuja de aire irá subiendo
6. La burbuja se irá moviendo, tomaremos los tiempos en cada marca.

Actividad 6 MUA

1. Con 5 objetos de diferente tamaño y peso calcularemos la caída libre
2. Cada objeto se dejará caer del primer piso, del segundo y luego del tercero
3. Tomaremos la medida del tiempo que cada objeto tardó en tocar el suelo
4. Calcularemos su velocidad final, es decir, con la que tocan el suelo, para esto mediremos que altura tiene cada piso.

Actividad 7. MUA

1. Utilizaremos  5 objetos diferentes
2. Los arrojaremos hacia arriba
3. Marcaremos un punto de salida y mediremos el tiempo que le toma alcanzar la altura máxima.
4. Calcularemos después la velocidad de salida con v=gt
5. Con la velocidad de salida , calcularemos la altura máxima con : ymax= v t – (1/2) gt2

Actividad 8. MU

1. Se llenará una probeta con agua, una con glicerina y la otra no se llenara con nada.
2. Se dejará caer un balín dentro de cada una
3. Se tomara el tiempo que tardan en llegar al fondo
4. Calcularemos la velocidad del que se aventó en la glicerina

MATERIALES, EQUIPO Y SUSTANCIAS

BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía

Carvajal, J. A. (2013). Física I. México D.F.: McGrawHill Education.

educaplus. (27 de mayo de 2008). Obtenido de educaplus: http://www.educaplus.org/movi/4_3tparabolico.html

fisica10y11. (s.f.). fisica10y11. Recuperado el 23 de octubre de 2016, de Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA): https://sites.google.com/a/colegiocisneros.edu.co/fisica10y11/home/mecanica-clasica-de-particulas/movimiento-uniformemente-acelerado-mu

Portal Educativo. (3 de agosto de 2008). Portal Educativo. Recuperado el 23 de octubre de 2016, de Tipos de movimiento: http://www.portaleducativo.net/quinto-basico/102/Tipos-de-movimiento

RAE. (2016). Real Academia Española. Recuperado el 4 de septiembre de 2016, de Diccionaro de la Lengua Española Tricentenario: http://www.rae.es/

Ramos, E. (29 de septiembre de 2015). Youtube. Recuperado el 23 de octubre de 2016, de Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=fiW8k-4FIy4

wikihow. (12 de noviembre de 2005). Obtenido de wikihow: http://es.wikihow.com/construir-una-catapulta-firme