El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)

El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)

Objetivos:

• Estudio de un objeto móvil al cual se le aplica una fuerza.
• Analizar e interpretar un sistema de movimiento rectilíneo uniformemente variado, en el que una fuerza sea aplicada.
• Determinar la relación de la posición con respecto al tiempo y la aceleración del movimiento a través de grafico posición en función del tiempo al cuadrado.

Marco teórico:

El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) es aquel que presenta la trayectoria de una recta y cuya velocidad sufre cambios iguales en tiempos iguales, es decir, la aceleración es constante.

Si denominamos Δv = (v- v˳) el cambio de velocidad y con Δt = (t- t˳) el tiempo en el que ocurre el cambio de velocidad, relación Δv / Δt  resulta constante. Esta relación recibe el nombre de aceleración media:[pic 1]

ɑ = Δv / Δt  

Si el intervalo del tiempo inicia en t= 0 s y la velocidad inicia en v˳, de la ecuación anterior resulta:

V = v˳ + (ɑ)(t)

Esta ecuación describe el movimiento rectilíneo uniformemente variado y la gráfica de la velocidad en función del tiempo es una línea recta cuya pendiente representa la aceleración media y cuyo intercepto con la ordenada en el origen es el valor de la velocidad inicial del móvil.

Si se quiere relacionar como cambia la posición del móvil al pasar el tiempo (t˳= 0 s), cuando la aceleración es constante, se utilizara la siguiente ecuación:

X = x˳ + (v˳)(t) + ½ (ɑ)(t2)

Materiales utilizados

• Pista: Fue utilizada para desplazar el carrito a diferentes velocidades.
• Carrito: Fue el objeto de estudio de este experimento.
• Sensor de posición: Un sensor es un dispositivo para detectar y señalar una condición de cambio. Con frecuencia, una condición de cambio, se trata de la presencia o ausencia de un objeto o material. También puede ser una cantidad capaz de medirse, como un cambio de distancia, tamaño o  color. Para este experimento, el sensor fue utilizado para detectar el movimiento del carrito hasta que este chocaba contra el final de la pista.

• Xplorer GLX: Es un equipo de adquisición de datos, gráficos y análisis. EL mismo admite hasta cuatro sensores PASPORT simultáneamente, además de dos sensores de temperatura y un sensor de tensión conectadas directamente a los puertos correspondientes. El Xplorer GLX es un sistema informático de mano totalmente autónomo para las ciencias. También funciona como interfaz del sensor PASPORT cuando está conectado a un ordenador de sobremesa o portátil con software Data Studio.

Procedimiento Experimental

Para esta práctica se procedió a elevar la parte inicial de la pista de manera que forme un ángulo agudo de menos de 10° y más de 1° con la horizontal. Luego se configuro el Xplorer GLX de manera que en lugar de mostrar la velocidad, mostrara la aceleración del carrito. Luego se soltó el carrito desde la parte más alta de la pista en dos ángulos diferentes, que fueron 5° y 8°, y poder obtener así las mediciones correspondientes para realizar las gráficas. Luego de graficar, se elevó el tiempo al cuadrado para linealizar la gráfica y obtener las pendientes.

Datos – Primer experimento (ángulo 8°)

Experimento 2( ángulo 5°)

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