Laboratorio 1 Fisica 2 usach Introducción

Introducción

La cinemática es parte de la mecánica que trata del movimiento en sus condiciones de espacio y tiempo, sin tener en cuenta las causas que lo producen. Es por esto que en este laboratorio se conocerá el movimiento de una partícula en una y dos dimensiones, a través de un carrito con un sensor y el de un lanzamiento de proyectil, realizando las diferentes experiencias con sus respectivos montajes será posible representar ambas situaciones en las cuales podamos comprobar que los datos teóricos son iguales o idénticos a los datos experimentales.

Los objetivos de esta experiencia son:

Determinar ecuaciones de movimiento

Realizar gráficos de variables físicas

Determinar una relación funcional

Interpretar el significado físico de las constantes

Determinar ecuación de la trayectoria (solo experimento dos)

El trabajo en equipo será un gran aspecto a desarrollar, ya que el resultado de esta experiencia deberá ser discutido y analizado por cada integrante para llegar al éxito.

MRUA en un plano inclinado

Objetivos:

Estudiar el movimiento de una partícula

Medir magnitudes físicas

Deducir la ecuación itineraria de un cuerpo que se desplaza con MRUV

Analizar y determinar la relación entre variables

Procedimiento experimental:

Se construye un plano inclinado de un metro de largo con un soporte liso y paralelo al plano, se desliza, de un extremo a otro, un carro de masa M y de 0,1m se impulsa con una fuerza inicial F detectando el movimiento realizado con un sensor de movimiento vernier motion 2 ubicado en el extremo más alto del montaje (calibrar en cero antes de utilizarlo) y el programa Loger Pro.

Materiales utilizados:

1 interfase LabQuest mini

1 sensor de movimiento

1 riel

1 carro con disparador

La dificultad que presenta este esquema es que el carrito estaba propenso a caerse constantemente por lo que fue necesario colocar un tope en la parte final, por otra parte, la ventaja que conllevo este esquema fue la facilidad que le dio a los experimentadores observar lo que ocurre en esta situación por lo que fue primordial para realizar el análisis

Resultados:

Ilustración 1: Posición v/s Velocidad

Ilustración 2: Velocidad v/s Tiempo

Tabla 1Datos para gráfico posición v/s velocidad

Tiempo (s)

Posición (m)

0,5

0

1

­0,23

1,5

­0,45

2

­0,56

2,25

­0,58

2,5

­0,58

3

­0,51

3,5

­0,35

4

­0,18

4,25

0

Análisis:

Al analizar el gráfico N°1 “Posición v/s Velocidad” se realiza una relación funcional entre las variables obteniéndose que la aceleración es el doble de A, es decir (ver desarrollo en apéndice):

a=2A  a=(362,4±1,493)*〖10〗^(-3) 〖ms〗^(-2)

El gráfico N°2 “Velocidad v/s Tiempo” se realiza el mismo procedimiento obteniéndose así (ver apéndice):

a=m  a=362,6*〖10〗^(-3) 〖ms〗^(-2)

A partir del grafico N°2 se puede determinar el área bajo la curva para obtener el recorrido que realizo el carro de masa M siendo este 0,937m

Mediante ambos procedimientos se puede afirmar que la aceleración corresponde a la pendiente de un gráfico Velocidad v/s Tiempo y el coeficiente de posición corresponde a la velocidad inicial, Teniendo un error de 0,05%. Por otra parte, al calcular el área bajo la curva se confirma que corresponde al recorrido y no al desplazamiento de éste debido a que el carro vuelve a su punto de inicio.

También se afirma que el movimiento del carro corresponde a un movimiento rectilíneo uniforme acelerado, ya que se muestra experimentalmente debido a que la velocidad en cada intervalo de tiempo varia en una misma magnitud a razón de una aceleración de valor constante, además, el hecho de que el plano este inclinado implica que el carro varié su velocidad. Por lo tanto, los valores obtenidos son aceptados de acuerdo a lo que se presenta en la teoría dado a que se presenta menos del 5% de error.

Conclusiones:

Se concluye que se lograron los objetivos propuestos debido a que los resultados obtenidos son aceptados por la teoría. Además, se concluye que la variación de 2*10-4ms-2 (0,05%) que se presenta en la aceleración puede ser causada por la mala manipulación de los instrumentos, ya que el sensor Detector Vernier Motion 2 pudo estar en una posición incorrecta y por ende provocar esa mínima diferencia entre ambas aceleraciones. Además, cabe recalcar que el sensor poseía un error de 0,01ms-1por lo que también pudo causar una variación.

Apéndice:

● Análisis gráfico N°1

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