Movimiento Rectilíneo Uniforme

Objetivo:

El alumno verificara el modelo matemático de la velocidad uniforme, empleando el riel de aire y aplicando la técnica del análisis gráfico.

El alumno determinara el valor de la velocidad instantánea en el punto P utilizando un deslizador sobre el riel de aire.

El alumno determinara el valor de la aceleración de la gravedad con 5% de precisión encontrando, primeramente, la relación entre el desplazamiento y el tiempo, cuando un deslizador se mueve ligeramente sobre el riel de aire inclinado.

Introducción Teórica:

Movimiento Rectilíneo Uniforme.

• Movimiento: Un cuerpo tiene movimiento si cambia de posición a través del tiempo.

• Rectilíneo: Un movimiento tiene una trayectoria rectilínea si se mueve a lo largo de una línea recta.

• Uniforme: Se refiere a que el cuerpo que se mueve avanza, o retrocede, la misma distancia en cada unidad de tiempo. También se puede decir que se refiere a que el cuerpo que se mueve lo hace con velocidad constante.

Por lo tanto, en este tema – MRU – se aprenderá a describir el movimiento que tiene un cuerpo que se desplaza a través de una línea recta con velocidad constante.

Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

• El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.

• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.

• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.

• Aceleración nula.

La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad media (velocidad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante llamado movimiento de un cuerpo.

Al representar gráficamente la velocidad en función del tiempo se obtiene una recta paralela al eje de abscisas (tiempo). Además, el área bajo la recta producida representa la distancia recorrida.

La representación gráfica de la distancia recorrida en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad.

Desarrollo experimental:

Desarrollo Experimental:

Antes de empezar el experimento es necesario balancear el riel es decir tenerlo en equilibrio para que el móvil no se mueva ni cambie su posición, una vez hecho esto se procede a fijar un punto de inicio en donde el móvil va estar situado.

Posteriormente de haber anivelado y figado un punto inicial en el riel, se dispara el móvil de una distancia del punto inicial a otro punto de 20 cm de separación, se toma el tiempo transcurrido de punto inicial a punto final para posteriormente registrar dichos valores en la tabla 1.

Una vez registrados los valores, se procede a llenar la tabla 1, con las medidas necesarias es decir de un punto inicial a un punto de separación indicado en dicha tabla.

Con las medidas de distancia y de tiempo obtenidos se procede a realizar la gráfica distancia contra tiempo (d vs t) y determinar la pendiente de dicha gráfica. Mediante esta grafica se establecerá el significado de la pendiente y la relación entre la distancia y el tiempo.

Tabla 1

d(cm) + Г t(s) + Г

0 0

20 ±0.05 2.364 ± 0.005

40 ±0.05 3.560 ± 0.005

60 ±0.05 5.866 ± 0.005

80 ±0.05 7.214 ± 0.005

100 ±0.05 9.089 ± 0.005

120 ±0.05 9.759 ± 0.005

140 ±0.05 10.05 ± 0.005

160 ±0.05 14.34 ± 0.005

Incertidumbre del “promedio t (s)”:

δ= ½ (RM) RM= rango mínimo del instrumento de medición= 0.01 s

δ= ½ (0.01 s)

δ=0.005

Incertidumbre de “Distancia (cm)”:

δ= ½ (RM) RM= rango mínimo del instrumento de medición= 0.1 cm

δ= ½ (0.1 cm)

δ=0.05

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