Practica 4. Plano inclinado
Enviado por Daniela Nava • 4 de Noviembre de 2021 • Prácticas o problemas • 709 Palabras (3 Páginas) • 169 Visitas
Practica 4
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Plano Inclinado
Introducción
Cuando la trayectoria es recta, hay dos tipos de movimiento que tenemos que comprender y diferenciar, en función si la aceleración neta es cero o si no lo es.
MRU: El movimiento rectilíneo uniforme es el movimiento que describe un cuerpo partícula a través de una línea recta a velocidad constante y punto
MRUA: es cuando la trayectoria de un cuerpo es una línea recta y su aceleración es constante. Esto implica que la velocidad aumenta o disminuye su módulo de manera uniforme.
El plano inclinado es una máquina simple que consiste en una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar cuerpos a cierta altura.
Qué es la ventaja de necesitarse una fuerza menor a la empresa para elevar dicho cuerpo verticalmente (logrado gracias a la descomposición de las fuerzas), aunque se debe aumentar la distancia recorrida y vencer la fuerza de rozamiento.
Fuerza de fricción: Es una fuerza tangencial sobre una superficie que supone el deslizamiento de un objeto a través de una superficie a yacente con la que está en contacto. Esta es paralela a la superficie opuesta, en sentido, a su movimiento.[pic 2]
Peso: El peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por
Figura 1. Plano inclinado y fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo, el peso se representa como un vector y está medido en Newtons.
Objetivos
- Describir el movimiento de un objeto en un plano inclinado.
- Utilizar una transformación logarítmica para linealizar los datos experimentados.
- Obtener la ecuación empírica del movimiento del objeto en el plano inclinado.
- Determinar la posición inicial del objeto y su aceleración.
Fundamentos teóricos
- Movimiento en una dimensión
Grafica 1. Gráfica de MRU, distancia contra tiempo
Grafica 2. Gráfica de MRUA, distancia contra tiempo
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Materiales
- Una regla.
- Un cronómetro.
- Un balín.
- Un plano inclinado(ver figura 2).
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Figura 2. Plano inclinado .
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Figura 2.1. Balín
Desarrollo experimental
PASO 1 . Montar el plano inclinado y ubicar la escala marcada en él.(ver imagen 3)[pic 6]
Figura 3. Pelota sobre un plano inclinado.
PASO 2. Desde una posición diferente del origen, colocar un balín sobre el plano y soltarlo, sin aplicar fuerza. Tomar el tiempo en el que toma llegar a la posición de 40 cm marcada en el plano.
PASO 3. Realizar el mismo procedimiento para las posiciones de: 60, 80, 100, 120, 140 y
160 cm.
Nota: realizar tres repeticiones para cada posición.
Resultados
Tabla 1. Datos experimentales del movimiento de un balín en un plano inclinado
Posición | t1(s) | t2(s) | t3(s) | t4(s) | tpromedio(s) |
40 | 1.77 | 1.85 | 1.72 | 1.78 | 1.78 |
60 | 2.84 | 2.39 | 2.69 | 2.64 | 2.64 |
80 | 3.19 | 3.07 | 3.37 | 3.21 | 3.21 |
100 | 3.6 | 3.44 | 3.44 | 3.49 | 3.49 |
120 | 3.88 | 3.87 | 3.97 | 3.91 | 3.91 |
140 | 4.35 | 4.21 | 4.41 | 4.32 | 4.32 |
160 | 4.7 | 4.76 | 4.71 | 4.72 | 4.72 |
[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]TRATAMIENTO DE LOS DATOS
P A S O 1 . Graficar los datos experimentales en un diagrama de dispersión. | ||||||
Tabla 1. Datos experimentales del movimiento de un balín en un plano inclinado | ||||||
Posición | t1 (s) | t2 (s) | t3 (s) | t4 (s) | t promedio (s) | |
40 | 1.77 | 1.85 | 1.72 | 1.78 | 1.78 | |
60 | 2.84 | 2.39 | 2.69 | 2.64 | 2.64 | |
80 | 3.19 | 3.07 | 3.37 | 3.21 | 3.21 | |
100 | 3.6 | 3.44 | 3.44 | 3.49 | 3.49 | |
120 | 3.88 | 3.87 | 3.97 | 3.91 | 3.91 | |
140 | 4.35 | 4.21 | 4.41 | 4.32 | 4.32 | |
160 | 4.7 | 4.76 | 4.71 | 4.72 | 4.72 | |
[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]
[pic 22] | ||||
[pic 23] | ||||
[pic 24] | ||||
P A S O 4 . Establecer una hipótesis sobre la forma de la ecuación empírica | ||||||||
y=bx+a | NO | |||||||
y=axb | NO | |||||||
Y=k+axb | SI | |||||||
P A S O 5 . Obtener el valor de la constante k, dado por: | ||||||||
Para obtener k se necesitan obtener los sig. valores : | ||||||||
y1= | 40 | t3= | 2.9 | |||||
y2= | 160 | |||||||
y3= | 70 | |||||||
k= | 25 | |||||||
[pic 25][pic 26][pic 27]
[pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]
y = 2.3095x + 0 R² = 0.996 | .5908 3 | |||
[pic 35] | ||||
[pic 36] |
P A S O 7 . De los datos linealizados, realizar el ajuste con el método de mínimos cuadrados. | |||||||
P A S O 8 . Realizar un análisis dimensional para establecer el significado de las constantes que | |||||||
k= | 25 | Posicion inicial | |||||
pendiente = | 2.3095 | b= | 2.3095 | ||||
ordenada= | 0.5908 | log(a)= | 0.5908 | ||||
a= | 3.9 | aceleracion | |||||
P A S O 9 . Calcular el error porcentual de cada dato y el error porcentual promedio. | |||||||
Posición, s | logs x -k | posicion calculada | Error % | ||||
40 | 1.176 | 39.69 | 0.97 | ||||
60 | 1.544 | 61.37 | 0.97 | ||||
80 | 1.740 | 82.02 | 0.98 | ||||
100 | 1.875 | 94.27 | 0.98 | ||||
120 | 1.978 | 114.58 | 0.98 | ||||
140 | 2.061 | 138.1 | 0.99 | ||||
160 | 2.130 | 163.62 | 0.99 | ||||
Error promedio | 1.0 | ||||||
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