Informe Cinematica

INFORME PRACTICA CINEMÁTICA

Cristian Andrés Barrera, Christian David Millán, Rodrigo Ramírez Agudelo.

1Escuela de Ingeniería Industrial, Universidad del Valle, Carrera 13 5-21 Buga, Colombia

E-mail: barrera.cristian@correounivalle.edu.co

cristian.millan@correounivalle.edu.co

rodrigo.ramirez@correounivalle.edu.co

Resumen

Los resultados de la práctica de Cinemática fueron bastante precisos, gracias a la utilización de los programas Mathematica y Tracker, que nos dieron la oportunidad de modelar las funciones correspondientes a los movimientos que se presentaron en nuestro experimento, además de nuestro análisis e interpretación Física y matemática.

La cinemática como estudio del movimiento, nos da la posibilidad de calcular infinidades de problemas de nuestra vida diaria, en este experimento se pudo dar solución a las incógnitas planteadas por el docente, teóricamente el módulo de la velocidad siempre será positivo, pero gracias a esta práctica hemos aprendido la diferencia entre lo práctico y lo teórico, ya que fue bastante dispendiosa la comprobación de dicha incógnita al igual que darnos cuenta experimentalmente que cuando un objeto se mueve con velocidad constante, también se mueve con rapidez constante, cabe destacar la tercer incógnita ya que combina conceptos de las dos primeras e incluye el concepto de aceleración, todo esto para determinar al final la distancia total recorrida.

Palabras clave: Aceleración, velocidad, rapidez

I. INTRODUCCIÓN

La cinemática es la parte de la mecánica en física que estudia y describe el movimiento de los objetos. La cinemática se basa en la descripción del movimiento usando explicaciones, números y ecuaciones que incluyen la distancia, desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración..

Teniendo en cuenta la definición anterior y los conocimientos adquiridos en nuestro curso de Física 1, la primera práctica de cinemática, se enfoca en contestar tres preguntas, que conceptualmente aparentan ser muy fáciles de responder pero experimentalmente generan más dificultades, las preguntas son las siguientes:

- ¿Puede ser negativo el módulo de la velocidad de un objeto?

- Si un objeto se mueve con velocidad constante, ¿también se mueve con rapidez constante?

- . Un objeto acelera desde el reposo a durante t segundos. La velocidad se mantiene entonces constante durante t segundos, después de los cuales experimenta una aceleración de hasta que se detiene. ¿Cuál es la distancia total recorrida?

II. ILUSTRACIONES

Para responder las preguntas planteadas anteriormente, Recurrimos a realizar un experimento, el cual consiste de dejar caer un esfera sobre un plano inclinado durante el cual va experimentando una aceleración, luego procede a desplazarse por un plano horizontal en el cual su velocidad es constante y por ultimo sube nuevamente por un plano inclinado el cual hace que su velocidad disminuya hasta el punto de llegar a ser 0.

Figura 1. Montaje experimental.

Figura 2. Análisis en tracker de los datos.

Se deja caer la esfera sobre el montaje y se procede a grabar el movimiento que esta realiza de inicio a fin, a continuación se analiza el video en el programa “Tracker”, se exportan los datos obtenidos y se grafican en Mathematica para realizar un mejor estudio de estos.

Para las primeras dos preguntas se estudia los datos obtenidos durante el trayecto en el cual la velocidad es constante.

Figura 3. Datos obtenidos en el trayecto con velocidad constante.

Figura 4. Modelación de los datos obtenidos.

En la figura 4 podemos observar la pendiente de la función posición con respecto al tiempo, la cual nos muestra que es una función lineal, la gráfica nos muestra que

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