Movimiento Rectilineo

LABORATORIO NUMERO 4

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

FISICA-MECANICA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

OCAÑA

01/11/2013

LABORATORIO NUMERO 4

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

FISICA-MECANICA

PRESENTADO A:

LICENCIADO HARVEY CRIADO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

OCAÑA

01/11/2013

INTRODUCCION

En este laboratorio buscaremos la manera de hallar la medida de la gravedad en un plano inclinado y como la aceleración de un objeto por un plano inclinado depende del ángulo de inclinación a través de un procedimiento que es dado previamente para la solución de dicho laboratorio.

Pues se experimentara por Cinco patrón de Picket Fence (por carro) en una pendiente que ruedan por la pendiente, ya que se tira por la gravedad. La dirección de la aceleración debida a la gravedad está directamente hacia abajo; y también se utilizara una foto puerta para medir el movimiento de este carro que se mueve hacia abajo en esta pendiente o pista inclinada.

Y trataremos de dar respuestas a algunos interrogantes que tenemos en la vida cotidiana de cuanto es el valor de la gravedad, y poder demostrar que la gravedad puede ser o no diferente dependiendo del método por el cual sea hallada.

OBJETIVOS

OBEJTIVOS GENERALES

Ampliar nuestros conocimientos en el movimiento uniformemente acelerado sobre un plano inclinado.

Ver y analizar el comportamiento de un cuerpo móvil cuando este tiene un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Graficar en forma adecuada cantidades físicas que han sido determinadas experimentalmente.

Aprender técnicas matemáticas para deducir una ecuación empírica a partir de datos experimentales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Comprobar que el desplazamiento de un objeto que realiza un movimiento uniformemente acelerado varía con el cuadrado del tiempo.

Comprobar que la velocidad de un objeto que efectúa un movimiento uniformemente acelerado varía linealmente con el tiempo.

Comprobar que el área bajo la curva de la gráfica de velocidad en función del tiempo representa el desplazamiento recorrido.

Comprobar que la pendiente de la curva en una gráfica de velocidad contra tiempo representa la aceleración del movimiento.

Calcular la aceleración del movimiento a partir de datos de distancia y tiempo.

Hallar la gravedad con la que el carro recorre todo el plano inclinado.

HIPOTESIS

El movimiento rectilíneo uniformemente variado es aquel que experimenta aumentos o disminuciones y además la trayectoria es una línea recta Por tanto, unas veces se mueve más rápidamente y posiblemente otras veces va más despacio. En este caso se llama velocidad media

Por tanto cabe mencionar que si la velocidad aumenta el movimiento es acelerado, pero si la velocidad disminuye es retardado.

La representación Gráfica Es Una Parábola y existen dos Alternativas:

A) Si La Parábola Presenta Concavidad Positiva (Simulando La Posición De Una "U"), El Movimiento Se Denomina Movimiento Uniformemente Acelerado (M.U.A.).

B) Si La Parábola Presenta Concavidad Negativa ("U" Invertida), El Movimiento Se Denomina: Movimiento Uniformemente Retardado (M.U.R.).

Esta parábola describe la relación que existe entre el tiempo y la distancia, ambos son directamente proporcionales a la un medio; y ese es el objetivo principal en que se basa el modelo de hipótesis de trabajo.

Se puede interpretar que en el MRUV La velocidad se mantiene constante a lo largo del tiempo.

Hipótesis Definitiva:

El tiempo es directamente proporcional a la distancia elevada a la un medio (1/2).

MARCO TEORICO

MOVIMIENTO RECTILINEO

En mecánica el movimiento rectilíneo es uno de los ejemplos más sencillos de movimiento, en el que la velocidad tiene dirección constante (aunque pueda tener en algunos casos aceleración), además hay fuerza y aceleración, estas son siempre paralelas a la velocidad. Esto permite tratar el movimiento rectilíneo mediante ecuaciones escalares, sin necesidad, de usar el formalismo de vectores.

El movimiento rectilíneo es, pues, un caso particular del movimiento general en el espacio, pero debido a la abundancia de problemas y situaciones en que lo encontraremos, le dedicaremos una atención especial. Puesto que los vectores v y a están dirigidos a lo largo de la trayectoria, será conveniente escoger el origen O sobre ella de modo que el vector de posición r también estará situado sobre ella. Entonces, al ser paralelos entre sí todos los vectores que nos describen el movimiento de la partícula podemos prescindir de la notación vectorial.

Si tomamos el eje x en la dirección de la trayectoria y especificamos una cierta dirección como positiva, las ecuaciones de definición de la velocidad y de la aceleración se reducen a la componente x, o sea:

v=(dx )/dt a=dv/dt=(d^2 x)/(dt^2 )

De modo que, si conocemos x=x(t) podemos obtener la velocidad y la aceleración de la partícula, V=v(t) y a=a(t) mediante dos derivaciones sucesivas. En algunos casos conoceremos a=a(t) y, entonces, por integración (y conociendo las condiciones iniciales Vo yXo) podemos obtener V=v(t) y x=x(t).

a=dv/dt=dv/dx dx/dt=v dv/dx

Que nos resultará de gran utilidad cuando conozcamos a=a(x) o v=v(x)

Relaciones del movimiento rectilíneo

V=Vo+at X=Xo+Vot+1/2 at^2 V^2=〖Vo〗^2+2a(X-Xo)

Que se reducen a:

X=Xo+Vt

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.

Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.

En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.

En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que sí es constante es la aceleración.

Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud(rapidez), en la dirección o en ambos.

Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:

Velocidad inicial → Vo (m/sg): es la velocidad con la que un cuerpo inicia un desplazamiento, suele de ser de dos tipos, de reposo, que es en estado fijo hasta una velocidad final por así decirlo; y con una velocidad inicial dada, es decir, que cuando se analiza un objeto que ya llevaba cierta velocidad y es la que se toma para su análisis. Se identifica como V0 o Vi.

Velocidad final →Vf (m/sg): La velocidad final es la última velocidad que obtuvo un cuerpo al desplazarse un determinado tiempo. Se identifica como Vf.

Aceleración→ ɑ (m/s2): la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad por unidad de tiempo.

Tiempo→ t (s): El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida).

Distancia→ d (m): La distancia es una magnitud escalar que mide la relación de lejanía entre dos puntos o cuerpos. En el espacio Euclideo la distancia entre dos puntos coincide con la longitud del camino más corto entre dos puntos, sin embargo, eso no nos sirve como definición formal de distancia, ya que para la definición de longitud es necesaria la de la distancia.

Para efectuar cálculos que permitan resolver problemas usaremos las siguientes formulas:

Vf=Vo+a*t

ɑ= (Vf─Vo)/t

t=(Vf-Vo)/a

d=Vo*t+1/2 a*t^2

VECTOR DESPLAZAMIENTO:

El vector que define la posición de un punto o partícula en relación a un origen A con respecto a una posición B. El vector se extiende desde el punto de referencia hasta la posición final. Cuando se habla del desplazamiento de un cuerpo en el espacio solo importa la posición inicial del cuerpo y la posición final, ya que la trayectoria que describe el cuerpo no es de importancia si es igual a la final.

VECTOR VELOCIDAD

El vector velocidad es el vector que resulta del cociente entre el vector desplazamiento y el intervalo de tiempo que empleo el cuerpo en realizar

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