Encontrarla relación funcional entre la posición y el tiempo para un MRU

Resumen:

Queremos llegar a encontrar la relación funcional entre la posición y el tiempo la velocidad del móvil. Primero armamos el esquema luego nivelamos el carril con el nivel de la burbuja y con los tornillos de nivelación de del carril, seguidamente con el móvil sobre el carril y la bomba de aire encendida realizar el ajuste fino de nivelación. Pegar una cinta metálica en el detector de movimiento de la línea horizontal  de movimiento de móvil, dar un empujón inicial al móvil para conseguir un MRU .Se obtuvo  los datos de los tiempos y posiciones del móvil.

Movimiento Rectilíneo Uniforme

1. Objetivos:

• Encontrarla relación funcional entre la posición y el tiempo para un MRU.

• Determinar la velocidad del móvil

1. Fundamento teórico:

    La cinemática es el estudio del movimiento sin considerar sus causas. Los movimientos rectilíneos más simples son: Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) Y Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado (MRUV).

    Un cuerpo realiza un movimiento rectilíneo uniforme cuando su trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante. Esto implica que recorre distancias iguales en tiempos iguales.

Ecuaciones para el MRU:

*  Ecuación de posición:

[pic 1]

X, x0: La posición del cuerpo en un instante dado (x) y en el instante inicial (x0). Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m).

*  Ecuación de velocidad:

[pic 2]

V, v0: La velocidad del cuerpo en un instante dado (v) y en el instante inicial (v0). Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo (m/s).

* Aceleración:

La aceleración en este movimiento es cero

1.  Materiales:

Carril con colchón de aire, móvil, bomba de aire, sensor de movimiento, interfaz, soporte universal.

1. Procedimiento Experimental:

1. Armar el esquema de montaje.

2. Nivelar el carril con el nivel de burbuja y con los tornillos de nivelación del carril.

3. Con el móvil sobre el carril, y la bomba de aire encendida, realizar el ajuste fino de nivelación.

4. Situar el detector de movimiento en la línea horizontal de movimiento del móvil.

5. Dar un empujón inicial al móvil para conseguir un MRU.

6. Adquirir los datos de tiempo y posiciones. Repetir las veces que sea necesario hasta conseguir una buena relación lineal entre la posición y el tiempo.

1. Datos y Cálculos:

Tabla #1 tiempo y posición para el MRU

Método Grafico

  La grafica # 1sugiere como modelo de ajuste:

A partir de la grafica # 1, determinar los parámetros del modelo de ajust

  Con los valores de los parámetros, escribir la relación funcional entre la posición y el tiempo:

    Despreciando el valor de A, la ecuación de ajuste es:

Método Mínimos Cuadrados:

 Según la curva de ajuste de la grafica # 1, la ecuación de ajuste es:

Determinar los parámetros de ajuste con sus respectivos errores:

Con los valores de los parámetros la ecuación de ajuste es:

Explique el significado físico de los parámetros de ajuste:

Análisis velocidad-tiempo

Tabla # 2 Tiempo, posición y velocidad para el M.R.U

6-Cuestionario:

1-¿Qué cuidados se debe tener en cuenta respecto al carril, para realizar este experimento?

Los cuidados que se debe tener en cuenta respecto al carril es que este llegue a nivelarse completamente con el nivel de la burbuja para que siga una trayectoria con velocidad constante.

2-¿Cuál es la relación x = x (t) obtenida por el método analítico?

La relación de posición  respecto al tiempo aumenta de manera uniforme con respecto al tiempo.

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