LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL PRÁCTICA NO. 4 “PLANO INCLINADO”
Enviado por Rosalba Hernández • 13 de Noviembre de 2018 • Prácticas o problemas • 1.222 Palabras (5 Páginas) • 272 Visitas
[pic 1][pic 2]
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
LABORATORIO DE FÍSICA GENERAL
PRÁCTICA NO. 4
“PLANO INCLINADO”
ALUMNAS:
- Ávila Romero Astrid
- Castillo Navarrete Montserrat
- Hernández de los Santos Rosalba
PROFESOR:
Francisco Nava Cervantes
GRUPO:
1IV2
FECHA DE ENTREGA:
Miércoles 11 de abril, 2018
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Objetivos:
- Obtener la relación posición-tiempo del balín en el plano inclinado.
- De la ecuación empírica, determinar la aceleración.
- Calcular la fuerza de fricción sobre el balín.
Introducción teórica:
El vector velocidad es tangente a la trayectoria en el punto en que se encuentra la partícula “P”; pero, en general, el vector aceleración y el vector posición, no lo son.[pic 4]
Sin embargo, cuando el movimiento es rectilíneo y se toma el eje x de referencia coincidiendo con la trayectoria, se obtienen las siguientes expresiones:
en donde [pic 5][pic 6]
en donde [pic 7][pic 8]
en donde [pic 9][pic 10]
lo que implica en este caso, los tres vectores son tangentes a la trayectoria, y quedan plenamente determinados en cualquier instante por su componente en x mediante las funciones ya mencionadas. Estas funciones se denominan ecuaciones “posición-tiempo” del movimiento rectilíneo.[pic 11]
Aceleración: Es una magnitud vectorial que sirve para expresar la manera en la que un cuerpo altera la velocidad que lleva en una determinada trayectoria de manera ascendente.
Posición: La posición de un cuerpo permite identificar con claridad y precisión cuál es su ubicación, es decir, otorga el acceso para conocer la localización de una cosa en el espacio en un tiempo dado.
Las fuerzas que actúan en una esfera que rueda por un plano inclinado son:
El peso: El peso (P) de un cuerpo en un punto es la fuerza gravitatoria que actúa sobre él. Su unidad en el S.I. es el Newton (N) y matemáticamente se expresa como:
[pic 12]
La fuerza normal: La fuerza normal es un tipo de fuerza de contacto ejercida por una superficie sobre un objeto. Esta actúa perpendicular y hacia afuera de la superficie.
La fuerza de fricción: Tipo de fuerza que se encarga de reducir la rapidez de un objeto en movimiento, incluso frenarlo hasta un valor cero
Material:
- Un balín
- Un plano inclinado, acanalado y graduado en cm.
- Un apoyo y un tope de madera
- Una balanza granataria con resolución de 0.1g
- Una regla graduada en mm
- Un cronómetro con resolución de 0.1s
Desarrollo experimental:
Se midió dos veces el tiempo que transcurría en caer un balín con masa de 44.6g desde una posición inicial de 15cm hasta la posición final, y posteriormente se sacó el promedio de ambos tiempos.
La siguiente tabla muestra los datos obtenidos:
TABLA 1
[pic 13] | [pic 14] | [pic 15] | [pic 16] |
30 | 1.09 | 1.04 | 1.06 |
40 | 1.48 | 1.40 | 1.44 |
50 | 1.82 | 1.92 | 1.87 |
60 | 2.17 | 2.20 | 2.18 |
70 | 2.42 | 2.45 | 2.43 |
80 | 2.68 | 2.60 | 2.64 |
90 | 2.96 | 2.98 | 2.97 |
100 | 3.06 | 3.13 | 3.09 |
120 | 3.34 | 3.47 | 3.40 |
140 | 3.91 | 3.86 | 3.88 |
160 | 4.14 | 4.14 | 4.14 |
170 | 4.48 | 4.46 | 4.47 |
Al graficar en hojas milimétricas los datos obtenidos, observamos que éstos adoptan una tendencia curva (no bien definida), como se muestra en la GRÁFICA 1, por lo tanto, no se aplica el método de mínimos cuadrados.
Al graficar en hojas logarítmicas de 3x3 los datos obtenidos, observamos que éstos no siguen una tendencia como tal, como se muestra en la GRÁFICA 2, por lo tanto, tampoco se aplica en método de mínimos cuadrados.
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