El método de movimiento uniforme rectilíneo

Profesor Henry Núñez. Grupo HD2– Mesa 3. 08-04-2013

Laboratorio Física Mecánica, Corporación Universitaria de la Costa, Barranquilla Colombia.

Resumen

Un método para comprobar un movimiento rectilíneo uniforme es mediante el uso de un tubo transparente lleno de agua con una burbuja de aire en el interior la cual se trasladaba de un lado a diferentes puntos del tubo para tomar el tiempo que demoraba en trasladarse para saber la velocidad que llevaba la burbuja en cada uno de los puntos en los que se tomaron los datos.

Palabras claves

Movimiento rectilíneo, uniforme, tubo de agua, burbuja de aire, cronometro.

Abstract

A method for testing a uniform rectilinear motion is by using a transparent tube filled withwater with an air bubble inside which moved from side to various points of the tube totake the time it takes to move to find the had the bubble velocity in each of the points atwhich data were taken.

Key words

Rectilinear motion, uniform, water pipe, air bubble, stopwatch.

1. Introducción

En este informe de laboratorio indicamos la experiencia realizada sobre el movimiento rectilíneo uniforme (MRU) tomando datos como el tiempo y la longitud recorrida por la burbuja de aire en ese tiempo, para luego hallar la ecuación que relaciona las variables (x,t).

2. Fundamentos Teóricos

Para el análisis de esta experiencia se tiene en cuenta que en un movimiento rectilíneo uniforme (MRU) la velocidad es constante y la aceleración es nula teniendo utilizando la posición inicial y el intervalo de tiempo así:

x=x_0+v•t

El cronómetro es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas.

Figura 1. Cronometro digital.

3. Desarrollo experimental

Se hace el montaje experimental del tubo de agua con la burbuja de aire de la siguiente manera:

Figura 2. Diagrama del tubo de agua y del cronometro utilizados en la práctica.

La burbuja de aire se coloca en su posición inicial la cual es el extremo inferior, el tubo se pone a nivel y luego se inclina, la burbuja se mueve hacia el otro extremo, se toman los tiempos que demora en llegar la burbuja a los diferentes puntos marcados en el tubo. Se toma la medida que hay de la posición inicial hasta cada uno de los puntos del tubo con una regla

Datos: medidas y tiempos tomados en la practica

Tempos (s) Posición (cm)

0,88 11,5

1,59

2,66 30

3,71 40,5

4,81 50

5,80 60

6,70 70

8,51 85,5

10,12 100,5

Tabla 1. Tabla con los datos tomados de la experiencia tempo y posición.

Grafica inicial

grafico 1. Grafica resultante de los datos de la experiencia la cual arroja una línea pero con pequeñas desviaciones.

4. Cálculos y análisis de resultados

Ecuación de la recta:

x=x_0+v•t

Utilizamos el Método analítico para la obtención de la ecuación de la recta debido a que el meto grafico es muy inexacto

t_i x_i t_i•x_i 〖t_i〗^2 promedios

0,88 11,5 10,12 0,7744 t ̅= 4,98

1,59 20,5 32,595 420,25 x ̅= 52,06

2,66 30 79,8 900 (tx) ̅= 341,66

3,71 40,5 150,255 1640,25 (t^2 ) ̅= 33,40

4,81 50 240,5 2500

5,8 60 348 3600

6,7 70 469 4900

8,51 85,5 727,605 7310,25

10,12 100,5 1017,06 10100,25

44,78 468,5 3074,935 31371,7744

Tabla 2. Tabla resultante de realizar el método analítico para obtener el promedio de los valores a utilizar.

Pendiente de la recta = v:

m= ((tx) ̅-t ̅•x ̅)/((t^2 ) ̅-t ̅^2 )

m= (341,66-(4,98•52,06))/(33,40-〖4,98〗^2 )

Resolviendo la ecuación obtenemos que:

m= 9.55

Hallamos b = x_i:

b= x ̅-m•t ̅

b= 52,06-9,55•4.98

b= 4.5

Por ultimo obtenemos la ecuación de la recta remplazando los valores obtenidos anteriormente.

y=b+m•x

t=x_0+v•x

x=4.5+9,55•t

Damos valores a t y obtenemos x para realizar una gráfica nueva

Tempos (s) Posición (cm)

1 14,05

2 23,6

3 33,15

4 42,7

5 52,25

6 61,8

7 71,35

8 80,9

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