Informe De Velocidad Media E Instantanea UPB

Introducción:

La mecánica es la más antigua de las ciencias físicas, es el estudio de los movimientos de los cuerpos y cuando describimos el movimiento de los cuerpos nos ocupamos de la cinemática.

Un objeto describe una trayectoria que queda determinada por su posición F donde F es el vector posición del móvil en el instante de tiempo t para comprobar experimentalmente que a partir de la velocidad media se puede encontrar la velocidad instantánea, teniendo en cuenta que la velocidad media en una partícula es la rapidez con la que cambia de posición al transcurrir el tiempo. La posición de una partícula en un cierto marco de referencia está dada por un vector de posición trazada desde el origen de dicho marco a la partícula y la velocidad instantánea en la cual una partícula que se está moviendo de tal manera que su velocidad media medida en un gran número de intervalos de tiempos diferentes no resulta constante. Se dice que la partícula se mueve con velocidad variable, comprobando de esta manera la relación existente entre ambas velocidades.

Objetivos:

Objetivo general:

Comprobar experimentalmente que a partir de la velocidad media se puede obtener la velocidad instantánea.

Objetivos específicos:

Comprobar la relación que existe entre la velocidad media y la velocidad instantánea para un movimiento uniformemente acelerado.

Medir el valor de una aceleración instantánea.

Aplicar los conceptos de cálculo de error.

Interpretar físicamente el comportamiento de la velocidad en función del tiempo.

Metodología:

Se inclino de aire a cierto ángulo.

Se hizo que el objeto se moviera por el riel de aire

Se calculo el movimiento del objeto en tiempo y distancias distintas

Se calculo los tiempos promedios para cada distancia

Se calculo la velocidad instantánea de forma experimental.

Los materiales que se utilizaron fueron:

Sistema carril de aire: Riel, deslizador, fuente para suministro de aire y parachoques.

Registrador de tiempo y velocidad: Foto-celdas y “Smart-timer.”

Lamina obturadora.

Bloque de madera.

Resultados:

Angulo de inclinación:

D= 2m = 200cm

H=5.8 cm

sin⁡θ=H/D

sin^(-1)⁡〖5.8/200〗=1.66

Velocidad media:

X0= 191.5 cm X1= 90cm T1 T2 T3 T4 T5 Tpromedio

Distancia entre Foto-celdas [cm]

D1= 160 cm 2.5567s 2.5410s 2.5435s 2.5430s 2.5397s 2.54478s

D2= 140 cm 2.1171s 2.1187s 2.1191s 2.1230s 2.1212s 2.11982s

D3 = 100 cm 1.4096s 1.4066s 1.4083s 1.4081s 1.4083s 1.40818s

D4= 90 cm 1.2535s 1.2528s 1.2543s 1.2536s 1.2533s 1.2535s

D5 = 70 cm 0.9694s 0.9870s 0.9741s 0.9688s 0.9638s 0.97262s

D6 = 60 cm 0.7401s 0.7404s 0.7399s 0.7400s 0.7401s 0.7401s

D7= 50 cm 0.6911s 0.6892s 0.6893s 0.6890s 0.6891s 0.68954s

D8 = 40 cm 0.5579s 0.5581s 0.5580s 0.5687s 0.5588s 0.5603s

D9= 20 cm 0.2761s 0.2759s 0.2756s 0.2757s 0.2757s 0.2758s

D10= 10 cm 0.1444s 0.1443s 0.1442s 0.1441s 0.1443s 0.14426s

Velocidad instantánea:

Vins1 Vins2 Vins3 Vins4 Vins5 Vprom[cm/s]

14.7 cm/s 14.7 cm/s 14.7 cm/s 14.7 cm/s 14.6cm/s 14.68 cm/s

5. ANALISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS

a) Complete la siguiente información:

Instrumento de medida de ángulo= Cinta Métrica Precisión= 0.05

Instrumento de medida de tiempo= Smart Timer Precisión=0.00005

Instrumento de medida de longitud= Cinta Métrica Precisión= 0.05

B) Con la información registrada en la tabla 1 y con ayuda de la ecuación de velocidad media en función del tiempo : 〖Velocidad〗_Media=D/t_prom y de velocidad media en función de la distancia: V_Media=√a/2[√(2X_1-D)+√(2X_1+D)], donde A=√(2X_1-D) y B=√(2X_1+D); complete la tabla de datos 3.

TABLA 3

Velocidad

Media A B C=A+B T promedio

Distancia entre Foto-celdas [cm]

D1 = 160 cm 62.87 2√5 2√85 22.91 2.54478s

D2 = 140 cm 66.04 2√10 8√5 24.21 2.11982s

D3 = 100 cm 71.01 4√5 2√70 25.68 1.40818s

D4 = 90 cm 71.79 3√10 3√30 25.92 1.2535s

D5 = 70 cm 71.97 √110 5√10 26.29 0.97262s

D6 = 60 cm 81.07 2√30 4√15 26.45 0.7401s

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