Movimiento Rectilineo Con Aceleracion Constante

Resumen

En el presente trabajo experimental consiste en comprobar que relación de proporcionalidad hay entre la distancia que recorre el balín (cuerpo esférico) en la canaleta y su tiempo es potencial, la que según el modelo del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es T = k d ½ donde k, la constante de proporcionalidad.

Al terminar de realizar un experimento sencillo en el que medimos el tiempo en que tarda el balín en recorrer un bloque rectangular de madera por cada 10 cm hasta 100 cm; graficamos y determinamos la ecuación empírica que se relaciona con las variables, el resultado con un ajuste de mínimos cuadrados fue: Tc= 0.12 d 0.57.

Al comparar el valor teórico del exponente con el valor experimental, observamos que el error que representa la validez del experimento es de 6%, menos del 10% propuesto en la investigación.

Indicando que el resultado del experimento realizado tiene una excelente calidad y precisión, este experimento puede ser reproducido con plena confianza por otro investigador.

Palabras clave: distancia, tiempo transcurrido, gravedad, ángulo inclinación, aceleración gravitatoria, mínimos cuadrados.

Introducción

En la trayectoria de la materia de Métodos Experimentales, se desea que los estudiantes conozcan y apliquen paso a paso el método científico experimental, para llegar que a este fin, se le propone como ejemplo verificar el modelo o teoría sobre el movimiento de un cuerpo esférico (balín) en una canaleta en un plano inclinado, a saber, el modelo del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Para la formular del problema se realizan las actividades propuestas por el método: observación del fenómeno y consulta bibliográfica.

En la observación del fenómeno, hicimos rodar un cuerpo esférico en una canaleta de aluminio rectangular de un metro, atendiendo la teoría conocida sobre el modelo para oscilaciones pequeñas.

Después de reconocer algunas magnitudes físicas que influyen en el fenómeno, se averiguo las posibles relaciones que hay entre sí, verificando que el cuerpo esférico depende de del grado de inclinación y de la distancia a recorrer.

En la investigación bibliográfica pudimos conocer la relación de proporcionalidad entre la distancia recorrida por el cuerpo esférico y el tiempo transcurrido, así como las aproximaciones a considerar en la verificación del modelo mencionado.

Se formularon diferentes hipótesis, los estudiantes que participaron en el realiza miento del experimento se tomó suficientemente la consulta bibliográfica y plantearon que la distancia del péndulo es directamente proporcional al tiempo recorrido.

Planteado el problema a realizar y su hipótesis se procedió al diseño del experimento, tomando en cuenta la región en la que interesan los resultados y la precisión requerida de estos, se eligió los instrumentos de medición, se redactó el procedimiento experimental, realizamos el experimento de prueba necesarios y el análisis tentativo de los resultados obtenidos.

Se analizaron los resultados del experimento en forma gráfica y se encontró la relación empírica entre las variables consideradas.

La conclusión final es que el experimento realizado se verifica el modelo teórico que establece que el tiempo es directamente proporcional a la distancia elevado a la 0.57.

Materiales y métodos.

Con la ayuda de un grupo de estudiantes de la asignatura Métodos Experimentales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de El Salvador, diseñamos el experimento basados en la observación del fenómeno, en la que verificamos que el tiempo que se tarda un balín en recorrer una distancia X depende de la longitud que se anteponga, así el experimento debe responder a la siguiente pregunta ¿Cuál es la relación de proporcionalidad entre la longitud y el tiempo que recorre un balín en un plano inclinado(rampa)?

La variable independiente es la longitud de la rampa, la cual variaremos entre 10 y 100 cm, la variable dependiente será el tiempo recorrido, el cual tomará valores entre 0.35 s y 1.6 s en tiempo promedio.

Como plano inclinado usamos una rampa de madera, un canal de aluminio incrustada en la rampa de madera, una cinta métrica al lado del canal para obtener lecturas de las distancias, un cronometro, un balín de metal, un soporte de madera para sostener la rampa, y un transportador para calibrar

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