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Experiencia N°4 “Cinemática de la partícula”


Enviado por   •  15 de Mayo de 2019  •  Informes  •  1.675 Palabras (7 Páginas)  •  4 Visitas

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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

FACULTAD DE CIENCIA

DEPARTAMENTO DE FISICA

LICENCIATURA EN EDUCACION EN FISICA Y MATEMATICA

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Experiencia N°4

“Cinemática de la partícula”

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Experiencia N°4: “Cinemática de la partícula”

Objetivos:

  1. Observar, medir y representar gráficamente la relación empírica entre las cantidades físicas implicadas en el movimiento de caída libre de la partícula.
  2. Determinar la función itinerario para la caída libre, utilizando métodos de rectificación en el procesamiento de los datos experimentales.
  3. Obtener el valor experimental de la aceleración “g”.

Introducción:

En esta experiencia se realizará una serie de actividades que están diseñadas para lograr una mejor comprensión del movimiento de caída libre de la partícula.

Algunos conceptos que se utilizaron en esta experiencia fueron: Cinemática, movimiento de caída libre, aceleración de gravedad, entre otros.

¿La masa es una cantidad física que influya en el movimiento de caída libre? Si, ya que al presentar mayor masa este debiese caer más rápido que un objeto de menor masa.

Conceptos y  expresiones utilizadas:

  1. Cinemática: Estudia los tipos de movimientos, sin preguntarse las causas que producen tales movimientos, limitándose principalmente al estudio de la trayectoria en función del tiempo.
  2. Movimiento de caída libre: Corresponde a un movimiento uniformemente acelerado, donde se deja caer un cuerpo con velocidad inicial igual cero y en donde la gravedad actúa sobre este cuerpo.
  3. Ecuación itinerario de la caída libre: Es una ecuación que relaciona las variables de posición, tiempo y aceleración de gravedad
  4. Aceleración de gravedad: Aceleración de un cuerpo que cae en el campo gravitatorio de la tierra libremente.

Tabla N° 1: “Ecuaciones utilizadas”

Número de la Ecuación

Ecuación

Explicación de cada término

1

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 Posición final del objeto[pic 8]

 Posición inicial del objeto[pic 9]

 Velocidad inicial del objeto[pic 10]

t: Tiempo que demora en caer el objeto

g:  Constante Aceleración de gravedad, cuyo valor es 9,8 m/seg^2

2

[pic 11]

 Posición final del objeto[pic 12]

g: Constante Aceleración de gravedad.

t: Tiempo que demora en caer el objeto.

3

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t: Tiempo que demora en caer el objeto.

 Posición final del objeto.[pic 14]

g: Constante Aceleración de gravedad.

Materiales e instrumentos:

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[pic 17][pic 18]

[pic 19][pic 20]

[pic 21][pic 22]

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  1. figuras de madera: Objeto utilizado como cuerpo para dejar caer en caída libre.
  2. Esfera de plumavit: Objeto utilizado como cuerpo para dejar caer en caída libre.
  3. Cronometro: Instrumento utilizado para medir el tiempo de caída del objeto.
  4. Huincha: Instrumento utilizado para medir la altura.
  5. Smartphone: Utilizado para ocupar el programa Frame Capture

Montaje Experimental:

Actividad 1

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  1. Objeto: utilizado para dejar caer en caída libre.

Detalle del objeto: se utilizaron distintos objetos, de diferentes formas, distinta masa.

  1. Altura: Desde donde se deja caer el objeto.

Detalle de la altura: Se dejan caer desde distintas alturas

Actividad 2

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  1. Objeto utilizado para dejar caer en caída libre.
  2. Altura: Desde donde se deja caer objeto.

Detalle de la altura: Se dejó caer el objeto 11 veces desde alturas diferentes empezando desde los 0,50 m  y con una diferencia de 0,15 m hasta llegar a los 2 m.

Procedimiento

Actividad 1:

Materiales e instrumentos: Objetos (esfera, u otro puntual), huincha, cronometro, Smartphone.

  • Con los distintos objetos disponibles se procedió a identificar las cantidades físicas que podrían influir en el movimiento de caída libre.
  • Se utilizaron objetos de distinta forma y masa y se dejaron caer desde distintas alturas
  • Luego se procedió a formular una hipótesis sobre si el tiempo de caída libre sería o no afectado por las diferentes cantidades físicas.
  • Finalmente se procedió a diseñar y ejecutar un procedimiento que permitiese determinar la dependencia entre el tiempo de caída y las cantidades fisicas identificadas.

Actividad 2:

Materiales e instrumentos: objetos (esfera, u otro puntual), huincha, cronometro, Smartphone.

  • Se dejó caer un objeto desde 11 alturas diferentes (entre los 0,50 m y los 2 m , con un intervalo de 0,15 m) y se procedió a grabar con el programa Frame Capture cada una de las 11 caídas.
  • Luego observando los videos capturados, se procedió a determinar el tiempo de caída de cada una de las 11 caídas desde diferentes alturas que se realizó y crear una tabla de datos (altura vs tiempo).
  • Una vez realizada la tabla de datos, se mostraron gráficamente los datos en el programa Excel. Y trazando en la gráfica la curva que mejor represente la relación funcional entre altura y tiempo.
  • Luego se procedió a linealizar la curva obtenida en el grafico.
  • Con la curva linealizada se determinó la aceleración del objeto durante la caída y la relación funcional (ecuación) entre velocidad y tiempo.
  • Finalmente el resultado de la aceleración se comparó con el valor de la aceleración de gravedad bajo condiciones estándares:.[pic 34]

Datos Experimentales

Actividad 1:

...

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