Trabajo De Laboratorio

Trabajo de Laboratorio: Movimiento Rectilíneo Uniforme

Autores: Amuchástegui Santiago, Seidel Lucas y Díaz Maña Ignacio.

Instituto: Colegio Gabriel Taborin

Fecha: 13/05/15

Resumen:

En el trabajo se realizó una experimentación en el laboratorio en la cual se buscó comprobar la hipótesis que se planteó sobre el objeto (burbuja de aire): “si este desplaza en Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.). Para la realización de dicha experimentación se construyó un artefacto simulador del movimiento. Éste fue sometido, sobre dos inclinaciones diferentes, a distintas mediciones. Con ellas se elaboraron tablas de datos considerando los promedios. Posteriormente se graficó la función con la aplicación Gnuplot. Se observaron los gráficos y se elaboraron diferentes análisis para cada uno de ellos, donde se estableció lo que representaba cada eje, punto y línea. Se tuvieron en cuenta las variables de tiempo, velocidad y distancia. Se realizaron diferentes cálculos matemáticos para estimar las magnitudes. Finalmente se realizaron conclusiones, en base al método empírico. Con ello se demostró que el objeto verdaderamente tiene un MRU. A partir del trabajo en su totalidad se logró comprobar que la hipótesis, planteada por el grupo, es correcta.

Introducción:

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es un concepto de Física que refiere cuando un cuerpo se desplaza con velocidad constante a lo largo de una trayectoria rectilínea (uniforme: la velocidad del cuerpo es constante)

La fórmula antigua para el MRU (d=v.t) debido a los avances científicos, actualmente no logra abarcar todos los campos de la Física, por lo que, se ha desarrollado una nueva fórmula que es óptima y que permite una mayor eficacia (⧍x=v.⧍t).

Distancia: Magnitud positiva que representa el recorrido total realizado por el objeto.

Desplazamiento: Diferencia de posiciones que depende de la posición de origen (puede ser negativa)

Velocidad: es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. En un gráfico la velocidad siempre es igual a la pendiente

Pendiente: inclinación que mantiene una recta.

Velocidad positiva: es cuando el cuerpo se desplaza hacia “adelante”.

Velocidad negativa: realiza lo contrario a la velocidad positiva, es decir que el desplazamiento es realizado hacia atrás.

Tiempo: es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambios.

En este trabajo se realizó una actividad experimental que consistió en la comprobación del MRU, mediante la construcción y utilización de un simulador del movimiento. Se midieron los tiempos entre tramo y tramo. Dicho tiempo fue medido utilizando tres diferentes cronómetros para lograr obtener una mayor cantidad de datos. Con ello se consiguió un trabajo más preciso, con el fin de poder analizar el MRU a partir de la utilización de promedios y de una aplicación informática (Gnuplot) utilizada para llevar a cabo la elaboración de gráficos.

Desarrollo y análisis de datos:

Para la realización del trabajo el grupo debió construir un artefacto simulador conformado por:

 Una manguera transparente (de 1,25 m de largo) rellena con agua coloreada con anilina. La transparencia era necesaria para observar el movimiento de la burbuja de aire;

 Un soporte cuya función era sostener la manguera;

 Una cinta métrica de tela que cumplía la función de determinar puntos e intervalos de posición;

 Cronómetros: para obtener las mediciones de tiempo;

 Cinta aisladora;

 Pistola de silicona y barra de silicona;

 Colorante para el agua;

 Una computadora con el software Gnuplot instalado.

Para la construcción del artefacto simulador del movimiento, se realizaron los siguientes pasos:

1° Rellenar la manguera con agua y colorante.

2° Sellar ambas puntas de la manguera con la silicona.

3° Fijar la manguera sobre el soporte.

4° Colocar la cinta métrica contigua a la manguera.

5° Definir los puntos e intervalos de posición para realizar las mediciones.

Inclinación 1: Análisis del gráfico y la tabla:

Para obtener los datos representados en el gráfico (utilizando la aplicación de Gnuplot), utilizamos el artefacto simulador de movimiento. Al mismo lo sometimos a 3 mediciones para una misma altura y obtuvimos los datos que se encuentran en la tabla x1. Cabe aclarar que cada medición consta de 3 tomas de datos realizadas por cada uno de los integrantes del grupo con su respectivo cronómetro. A la tabla x1 la elaboramos en base a los intervalos de posición (8 diferentes) que elegimos de manera aleatoria y a los tiempos que midió cada uno de los integrantes. En total, los tiempos tomados para esta inclinación son 9. Para cada intervalo de posición hay 9 mediciones pero entre los tiempos hay diferencias por lo que calculamos un promedio para cada intervalo. Y finalmente calculamos la desviación estándar, es decir, el margen de error detectable en las mediciones.

Luego construimos otra tabla que estaba formada por los intervalos de posición y el promedio de los datos que se obtuvieron para cada intervalo de posición. La misma fue construida en un bloc de notas con el nombre de `datos1.txt`.

Posteriormente construimos otro bloc de notas con los siguientes elementos:

-f(x)=a*x+b

-fit f(x) ,’datos1.txt’

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