Analizar la relación entre las variables distancia y tiempo en un movimiento rectilíneo

1. RESUMEN.

El presente trabajo experimental que consiste en analizar la relación entre las variables distancia y tiempo en un movimiento rectilíneo con aceleración constante en un plano inclinado con el objetivo de aplicar los pasos determinados en el método científico experimental para la elaboración y ejecución del experimento asignado, así como también demostrar mediante la realización de tal experimento que, dada una esfera metálica que es soltada desde distancias ya especificadas (sean estas desde 10 -100cm)  en un plano inclinado con el objetivo de observar el tiempo que tarda dicho recorrido, dichas variables se relacionan mediante una relación potencial y un factor que llamaremos constante de proporcionalidad y una potencia “b” con un valor de 0.54  que ha sido comprobado analíticamente y el cálculo de la constante de proporcionalidad denominada “a” obtuvimos el valor de 0.26, por lo tanto podemos afirmar que hemos realizado el experimento con una  precisión aceptable y que se cumple la relación que la distancia es directamente proporcional al tiempo al cuadrado, es lo mismo decir que el tiempo es proporcional a la distancia elevado a la un medio ya que según el despeje:

                                              d   = [pic 1]

                                              [pic 2]

                                                       = t [pic 3]

.

1. INTRODUCCION.

En el presente trabajo se pretende dar a conocer  La relación entre la distancia  que recorre una esfera sobre un plano inclinado y el tiempo que tarda en hacerlo, aplicando el método científico experimental.

La historia dice que si desde una cierta distancia se deja deslizar una esfera ya sea metálica o no, en un plano inclinado, esta esfera a medida que va ganando distancia, el tiempo también aumenta, entonces para conocer con exactitud ,la relación entre la distancia  que recorre una esfera sobre un plano inclinado y el tiempo que tarda en hacerlo, se ha llevado a cabo un experimento que consiste en medir el tiempo que tarda una esfera metálica en cierta distancia sobre un plano inclinado, que se determina por medio de un movimiento rectilíneo con aceleración constante.

El principal objetivo en esta investigación es analizar el movimiento rectilíneo con aceleración constante de una esfera metálica que se coloca en un plano inclinado.

Decimos que el movimiento de un cuerpo es rectilíneo y uniformemente acelerado cuando se mueve con aceleración constante y en línea recta. Se estudiara como ejemplo una esfera metálica  que desliza por un plano inclinado

Queda por suponer que la distancia es directamente proporcional a tiempo al cuadrado,  con lo anterior se determinara si la hipótesis es aceptable o  no.

1. MATERIALES Y METODOS.

• MATERIAL Y EQUIPO:

• Regla acanalada de madera sobre un trozo rectangular de madera, que servirá como plano inclinado.
• Esfera metálica con masa constante.
• Cronometro con división de escala de 0.01 segundos.
• Dos trozos de madera para determinar diferentes distancias.

• VARIABLES:

d= Distancia que recorre la esfera en un tiempo determinado y en este caso se tomara como la variable Independiente o variable de entrada.

t= Tiempo que tarda la esfera metálica en desplazarse por el plano inclinado, por lo tanto se denota como la variable dependiente.

• REGION EN QUE INTERESAN LOS RESULTADOS (ALCANCE DE LAS VARIABLES).

Se desarrollan pruebas para valores sucesivos de 10cm, 20cm, hasta 100cm. Para la variable independiente que llamaremos distancia.

El rango de valores para la variable dependiente que llamaremos tiempo, la cual estará determinada hasta las centésimas de segundo, las cuales serán calculadas con el uso de un cronometro

• PRECISION REQUERIDA EN LOS RESULTADOS.

Periodo del M.R.U: decimas de segundos.

Longitud (distancia) del M.R.U: centímetros.

• PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

1.  Revisar y acoplar el equipo, como lo muestra la fig. 1.

1.   Se calcularan 10  mediciones o distancias, (de 10cm-100cm) de las cuales se hará tres repeticiones por cada una, haciendo esto para evitar el más mínimo margen de error.

1. Ubicaremos los trozos pequeños rectangulares de madera en las distancias correspondientes a medir.

1. Se colocara la esfera metálica en la parte superior del plano inclinado (regla acanalada), con el objetivo de que esta se desplace y hacer las mediciones correspondientes.

1. Con el cronometro se leerá el tiempo de acuerdo al número de veces que se desplace la esfera.

1. A partir de los datos obtenidos con el cronometro se anotaran los resultados en una tabla de datos.

1. Y procederá a graficar d (distancia) contra t (tiempo).

1. Ahora finalmente el objetivo es encontrar la proporcionalidad en el gráfico.

[pic 5]

Fig. 1: movimiento rectilíneo con aceleración constante en un plano inclinado.

1. RESULTADOS.

• Tabla de datos.

Donde,  

• Variable independiente: distancia en centímetros.
• Variable dependiente: tiempo en Segundos.

Tabla 1. Datos definitivos de la realización del experimento

 Con estos datos de tipo experimentales, procedemos a realizar la gráfica  en papel milimetrado, para obtener el diagrama de dispersión; entonces trazamos una curva de aproximación, la cual es la línea que sigue la tendencia de los puntos experimentales.

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