Aceleración Media

GUIA DE PRÁCTI CA DE LABORATORIO DE FISICA I

PRACTICA No. 4. Aceleración Media.

Objetivo

Para una partícula que se mueve con una velocidad que no es constante, determinar su aceleración media. La aceleración media de una partícula en movimiento se define como el cambio en la velocidad (vf – vi), dividido entre el intervalo de tiempo (tf – ti).

Aceleración = (vf – vi )/(tf – ti)

Material

Una canica de vidrio

Un riel de acero (funciona muy bien, una estructura angular para librero)

Soporte universal

Pinzas de tres dedos

Un cronómetro

Un flexo metro.

Marco teórico

Aceleración

- La aceleración se produce cuando la velocidad cambia su magnitud, dirección o sentido.

-Así por ejemplo, algunos elementos aceleradores en un auto serían:

-El manubrio: cambiando la dirección.

-El freno: Disminuyendo la magnitud de la velocidad.

-El acelerador: Aumentando la magnitud de la velocidad.

-La reversa: Cambiando el sentido.

La aceleración media de un movimiento variado rectilíneo, es una magnitud vectorial que se mide por el cociente entre el cambio de la velocidad y que experimenta el móvil y el intervalo de tiempo en el cual se produce ese cambio.

La aceleración media es negativa cuando reduce la velocidad.

Es muy importante saber que la velocidad es una magnitud vectorial y que está definida por su modulo, dirección y sentido, por lo que la velocidad varia en el caso de que cambie cualquiera de estos elementos. En cualquiera de estos casos afirmamos que hubo una variación de la velocidad, pero por los momentos vamos a referirnos donde hubo variación de rapidez y no de velocidad.

Se define la aceleración media como la relación entre la variación o cambio de velocidad de un móvil y el tiempo empleado en dicho cambio:

Donde a es aceleración, y v la velocidad final en el instante t, vi la velocidad inicial en el instante ti

Unidades

En el Sistema Internacional, la unidad de aceleración es 1 (m/s)/s, es decir

1 m/s².

Así pues, la aceleración se ocupa de medir los cambios de la velocidad con respecto al tiempo.

Si una partícula experimenta sólo cambios en el módulo de su velocidad, ¿posee aceleración?; si por el contrario sólo sufre cambios en la dirección de su velocidad, ¿posee ahora aceleración?

Debemos tener presente que estos cambios pueden ser debidos tanto a variaciones del módulo de la velocidad como a variaciones en su dirección.

Introducción

Entonces, la aceleración media representa lo que por término medio varía la velocidad en cada unidad de tiempo. Aun cuando la velocidad de un móvil cambie de un modo irregular, o no uniforme, es posible considerar otro movimiento equivalente al anterior, en lo que a la ganancia de velocidad respecta, que aumente su velocidad lo mismo y en el mismo tiempo, pero sólo que a un ritmo constante. La aceleración de ese movimiento equivalente, pero de aceleración constante es, precisamente, la aceleración media.

Procedimiento

1.- Sobre el riel a utilizar traza una marca a cada 20 cm a partir de una de las orillas. (20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm, etc).

2.- Coloca el riel sobre la mesa y con la ayuda del soporte y las pinzas de tres dedos sujetarlo de tal manera que la orillaron la marca de cero, quede a unos 15 cm de altura sobre la mesa. (Esta altura puede variar, según la consideración del profesor).

3.- Una vez sujetado el riel, coloca la canica en la orilla y toma el tiempo que tarda en rodar hasta la primera marca, es decir: a los 20 cm. Para tener un valor confiable de éstas mediciones de tiempo, repite la operación cinco veces y obtener el promedio correspondiente.

4.- Nuevamente deja rodar la canica desde la orilla del riel, pero ahora tomar el tiempo hasta la segunda marca, es decir a los 40 cm. Repite la operación cinco veces y calcula el tiempo promedio.

5.- Repetir el experimento para cada una de las marcas del riel. Completar la siguiente tabla

Distancia

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