Laboratorio de Fisica - Cinemática de la partícula en una dimensión
Enviado por Franco Olave Orellana • 17 de Noviembre de 2015 • Prácticas o problemas • 1.512 Palabras (7 Páginas) • 268 Visitas
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Laboratorio de Física II para Ingeniería.
Experiencia I:
Cinemática de la partícula en una dimensión.
Cinemática de la partícula en dos dimensiones.
Sección L-22-01
Profesora: Eliana Flores
Integrantes
Ibarra Orellana Franco B.
Pinto Rojas Francisco I.
Venegas Cáceres Giovanna K.
Walsen Bluee-Blatter Harald A.
- Resumen
En este experimento, se podrá comprobar el principio estático en relación a diferentes montajes, los cuales trabajarán en una y dos dimensiones respectivamente. El principio fue observar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en un plano inclinado y en el segundo, el moviento en base al lanzamiento de un proyectil.
- Introducción
La cinemática es la rama de la mecánica clásica que se ocupa del estudio de las leyes del movimiento de los cuerpos, independientemente y sin tener en cuenta aquellas causas que lo producen, es decir, la cinemática, se centra y limita a estudiar la trayectoria de un cuerpo en función del tiempo. La palabra cinemática, tiene su origen en un término griego que justamente significa mover.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado, es un movimiento rectilíneo con aceleración constante, y distinta de cero. Encontrar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) en el día a día, es bastante común. Un objeto que se deja caer y no encuentra ningún obstáculo en su camino (caida libre) ó un esquiador que desciende una cuesta justo antes de llegar a la zona de salto, son buenos ejemplos de ello. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) es también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v) y cumple las siguientes ecuaciones:
v (t) =v0+a⋅t
x (t) =x0+v0t + ½ a t2
- Procedimiento experimental
Materiales y Montaje I etapa: Cinemática en una dimensión
Materiales utilizados:
- Carro
- Sensor de movimiento
- Riel inclinado en 30o
- Base magnética
- Software LoggerPro
Montaje
- Se arma montaje según intrucciones de guía.
- Se lanza el carro, procurando no alcanzar el sensor, a una distancia al menos de 15 cm. Del sensor, puesto que éste no es capaz de captar movimiento si la distancia es menor.
- Se registra la información entregada por el software LoggerPro.
- A continuación procedemos a diseñar los respectivos gráficos y asociación de las variables.
Materiales y Montaje II etapa: Cinemática en dos dimensiones
Materiales utilizados:
- Lanza proyectil
- Papel Calco
- Proyectil de acero
- Pizarra de soporte
- Huincha de medir
Montaje
- Se arma el montaje procurando que el ángulo de lanzamiento sea de 300
- Se hacen 8 disparos hacia la pizarra, procurando que cada lanzamiento quede registrado en el papel calco, para posteriormente poder medir dicha altura
- Por cada disparo, la distancia se va acortando cada 10 cm. (acercando la pizarra hacia el proyectil)
- Se registran los datos en una tabla excel acorde al formato guía
- Datos
A partir de la etapa uno, cinemática en una dimensión: obtuvimos lo siguientes datos
Tabla 1. Posición y Tiempo Tabla 2. Velocidad y Tiempo Tabla 3. Aceleración y Tiempo
Luego a partir de la etapa dos, cinemática en dos dimensiones: obtuvimos lo siguientes datos
Tabla 4. Velocidad inicial de lanzamiento y coordenadas X - Y
Desarrollo experimental: Etapa I
Se Obtuvo gráfica posición/tiempo
Del gráfico anterior se desprenden los siguientes valores luego de aplicar un ajuste cuadrático:
x=At2+Bt+CA=0,288B=−0,6162C=−0,2866
Ajustar e identificar las relaciones funcionales
Los datos obtenidos por el gráfico anterior puede ser interpretados de la siguiente forma
AX2+BX+C=0,288X2−0,661X−0,2866
En dónde se pueden igualar los coeficientes que estan asociados a X
Obtenemos la relación funcional :
m=0,288s2−0,661s−0,2866
La ecuación anterior es posible de comparar con aquella ecuación que describe un cuerpo que está sometido bajo los efectos del MRUA, la cual es la siguiente:
xt=x0+v0+2t2
A continuación el gráfico velocidad vs. Tiempo es el siguiente.
De acorde al gráfico, luego de su correspondiente ajuste lineal, podemos obtener los siguientes valores:
Pendiente m = 0,431
Intersecto b = - 0,6142
Por tanto, la ecuación de la recta asociada a éstos valores será:
0,431x−0,6142=mx+b
Ajustando los datos para obtener la relación funcional pertinente
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