Previamente a la realización de esta práctica se deberá entregar totalmente resuelto el siguiente cuestionario, aplicando los conceptos teóricos expuestos en clase.

LABORATORIO DE:   CINEMÁTICA Y DINÁMICA.

TEMA:                        CINEMATICA DE LA PARTICULA.

SUBTEMA:                 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME.

PERSONAL:              PROFESORES DE LA ASIGNATURA O

                                    PERSONAL DOCENTE CAPACITADO PARA

                                    IMPARTIR EL LABORATORIO.

LUGAR:                    LABORATORIO DE MECÁNICA.

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ACTIVIDAD DEL ALUMNO

Previamente a la realización de esta práctica se deberá entregar totalmente resuelto el siguiente cuestionario, aplicando los conceptos teóricos expuestos en clase.

1. ¿Qué se requiere para realizar la descripción del movimiento de objetos o de partículas y cuál es su importancia?

1. ¿Cuáles son los sistemas de referencia más comunes?

1. Con sus propias palabras explique que es el desplazamiento.

1. ¿Cuáles son las características del movimiento rectilíneo uniforme?

1. ¿Qué tipo de movimiento tiene la velocidad de la luz, explique su respuesta?

1. De tres ejemplos de la vida cotidiana sobre el movimiento rectilíneo uniforme.

1. ¿Por qué la aceleración en el movimiento rectilíneo uniforme se considera cero?

1. ¿Qué característica tiene el movimiento relativo?

1. Para el caso de un elevador, identifique en qué momento se encuentra el desplazamiento, la velocidad, la aceleración y el movimiento relativo.

1. Vea los videos de las siguientes direcciones electrónicas y haga un resumen de tres cuartillas por todos   (clase1. Movimiento uniforme práctica demostrativa y teoría)

  (Clase 2. Movimiento uniforme estudio grafico)

 (Clase 3. Movimiento uniforme grafico y ciclistas)

1. Si se hace un análisis del movimiento a un carro ¿usted cree que seria posible disminuir el consumo de gasolina y aumentar el kilometraje por litro de gasolina? Justifique su respuesta.

1. ¿Qué es una cantidad vectorial y cuál es su diferencia con una cantidad escalar?

OBJETIVO:

El alumno:

1. Comprenderá los conceptos adquiridos de trayectoria, desplazamiento y velocidad aplicados al movimiento rectilíneo uniforme.

1. Determinará que la aceleración de este tipo de movimiento es igual a cero.

1. Realizara las gráficas correspondientes del desplazamiento-tiempo y velocidad-tiempo e interpretara sus resultados.

ACTIVIDADES:

1. Determinar el desplazamiento y el tiempo sobre un tubo con glicerina con las características de un movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U)

1. Determinar la velocidad y energía cinética para diferentes casos de M.R.U.

MATERIAL Y/O EQUIPO:

• 1 Prototipo para el M.R.U.
• 1 Rampa.

[pic 4]        1 Flexómetro.

• 5 Cronómetros.

ASPECTOS TEÓRICOS:

Movimiento relativo

Para realizar la descripción del movimiento de objetos o de partículas se requiere de un observador, esto es de un sistema de referencia a partir del cual indicar la posición, velocidad y aceleración en cualquier tiempo. Sin embargo, se puede disponer de varios sistemas de referencia para realizar la descripción, y estos podrían estar fijos o en un movimiento relativo unos respecto a otros. En todo caso lo que interesa es conocer la forma en que la información sobre el movimiento descrito desde los distintos sistemas de referencia se puede vincular; es decir, las relaciones de transformación de la información del movimiento indicado por distintos sistemas de referencia.

En el análisis de los casos que trataremos, consideraremos que existe un sistema de referencia "fijo" respecto al cual se mueven los otros observadores. Los dos casos a tratar se refieren, el primero, al movimiento relativo de traslación de un sistema de referencia respecto a otro, en particular la situación en que la velocidad de traslación es constante, dando lugar a las Transformaciones de Galileo; y el segundo, al movimiento relativo de rotación con velocidad angular constante.

Existen una gran cantidad de situaciones para las cuales se puede trabajar con sistemas de referencia en la superficie de la tierra con movimiento relativo con velocidad constante a nivel cotidiano, sobre todo cuando el tiempo en el que ocurre la observación es pequeño comparado con el tiempo de rotación de la tierra; pero, cuando el tiempo es comparable con el periodo de rotación de la tierra se tiene que considerar que los sistemas de referencia en la superficie de la tierra están girando con velocidad angular constante respecto a un sistema de referencia "fijo" en el centro de la tierra. Algunos otros casos, en donde se debe considerar los efectos del movimiento relativo a rapideces comparadas a la rapidez de la luz, la rapidez de propagación de la información, la simultaneidad de eventos o tiempos relativos, son interesantes, aunque sus características tratan situaciones, aparentemente, poco usuales.

La pregunta interesante sería ¿quién se mueve con respecto a quien o a qué?

DESPLAZAMIENTO: El desplazamiento de la partícula se define como cambio en la posición. Debido a que el desplazamiento de una partícula es una cantidad vectorial, deberá distinguirse de la distancia que recorre la partícula. De manera específica, la distancia recorrida es un escalar positivo que representa la longitud total de la trayectoria que recorre la partícula.

 Movimiento de traslación en trayectoria rectilínea de cuerpo rígido en el plano

 El movimiento de traslación de un cuerpo rígido, consiste en que el cuerpo va trazando una trayectoria rectilínea, y dos puntos cualesquiera A y B del cuerpo, trazan trayectorias rectilíneas paralelas satisfaciendo que:

 vA = vB;  y  que aA = aB.

Ejemplos de este tipo de movimiento son: el movimiento de un automóvil o bicicleta en una trayectoria rectilínea, el pistón de un motor de combustión interna en su movimiento de vaivén dentro de su cilindro.

Para mostrar el concepto de representación en el plano de un cuerpo rígido en movimiento de traslación, considérese que un bloque de largo L, ancho E y altura H se encuentra en el primer octante de un sistema de referencia cartesiano, uno de sus vértices coincide con el origen y la arista de la base del bloque coincide con el eje X. Se observa que el bloque inicia su movimiento en trayectoria rectilínea horizontal permaneciendo siempre la cara lateral del bloque paralela al plano X –Y.

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Figura 1. Movimiento de traslación de un bloque sobre el plano horizontal x – z.

Análisis cinemática

El plano que representa la cara lateral ABCD del bloque permanece siempre paralela al plano x - y, posee la misma velocidad que la del plano EFGH, que representa a la otra cara longitudinal lateral del bloque. La velocidad de dos puntos cualesquiera de un plano paralelo al plano ABCD es la misma y sus trayectorias son paralelas. Se puede inferir que, el comportamiento cinemático de cualquier plano paralelo al plano ABCD, es igual en ambos; implicando con ello que el movimiento del bloque se puede representar en un plano.

En el análisis cinemático de un cuerpo rígido en movimiento de traslación en trayectoria rectilínea, que se puede representar en el plano, al aplicarse el concepto de la posición relativa de dos puntos A y B, se obtiene que:

 xA = xB + xA/B

Derivando la ecuación de posición se obtiene la siguiente ecuación de velocidad.

vA = vB + vA/B = vB + 0.

El término vA/B, es cero porque, el movimiento de traslación implica que la velocidad angular es nula; y por ende: aA = aB. De este breve análisis se puede concluir que el análisis cinemático de un cuerpo rígido en movimiento de traslación en trayectoria rectilínea se debe practicar como si éste fuera una partícula.

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