Física Dinámica

Evidencia:

Sistema físico que impulsa un objeto por medio de un resorte a través de una rampa con fricción, y que cumple con condiciones prestablecidas.

Instrucciones para realizar evidencia:

1. Como primer paso debes medir experimentalmente la constante del resorte que vas a emplear en el sistema físico lanzador, y para ello debes colocar el resorte verticalmente, sujetado de un techo por un extremo, y colocarle en el otro extremo una masa de 200grs, para medir con una regla la distancia que se estira el resorte. De esta manera debes determinar la constante del resorte, como se explica en al aprendizaje conceptual.

Se hizo mediciones experimentales, colocando el resorte verticalmente sujetado por un extremo de un techo colocando en el otro extremo una masa de 200º para medir con una regla la distancia que se estira el resorte. De esta manera debes determinar la constante del resorte.

Masa 222g =02kg gravedad=9.81m/s2 Fg=0.2*9.81=1.962 N

Distancia1: 2cm al estirar 3cm

Distancia2: 2.8cm al estirar 8cm

K1=(1.962N)/(0.03m)= 65.4N/m

K2=(1.962N)/(0.08m)= 24.525N/m

2. A continuación debes medir el coeficiente de fricción cinética de la “rampa”, que es la superficie por donde se va a deslizar el objeto, y para ello coloca la rampa en forma horizontal, para que con el bloque comprimas el resorte una distancia de 3cm, y luego lo sueltas para que midas la distancia que recorre el bloque hasta que se detiene. Con los datos obtenidos y los que ya se saben, obtén el valor del coeficiente de fricción cinética (µ) mediante la ecuación de conservación de energía entre la energía almacenada en el resorte con el trabajo de fricción.

También dibuja el diagrama de fuerzas, el momento en que el bloque está comprimiendo al resorte en el plano horizontal.

Se mide el coeficiente de fricción cinética de la rampa.

Se obtuvo el valor del coeficiente de fricción cinética mediante la ecuación de conservación.

Se realiza el diagrama de fuerza.

1/2kx2=µmgd

µk=0.8 I=2.94*10-4

=150696x10-3

X=se comprime 3 cm=3*10-3m 2=36.7875*10-3=15.696-10-3

D=recorre 10cm =0.01m

K1=65.4N/m

K2=24.525N/m

3. El siguiente paso es colocar el “lanzador” como se muestra en la siguiente figura:

En donde el ángulo que forma el plano inclinado con la horizontal debe ser de 45° para optimizar el alcance, y por otro lado, el recipiente (azul) debe ser colocado en el punto donde caerá el bloque.

4. Mide experimentalmente la distancia horizontal que recorre el bloque (así como el tiempo), desde donde sale de la rampa hasta cuando cae el bloque en el recipiente. Realiza el lanzamiento 5 veces, cuidando que siempre sea la misma distancia de compresión (3cm) del resorte. Los resultados escríbelos en la siguiente tabla:

Se mide experimentalmente la distancia horizontal que recorre el bloque, realizando 5 lanzamientos con la misma distancia de compresión

Lanzamiento Alcance horizontal Tiempo

1 10cm 3s

2 12cm 3.45s

3 9cm 2.89s

4 13cm 3.60s

5 3cm 1.4s

5. De la tabla anterior obtén el alcance horizontal experimental promedio.

Valor promedio 9.6cm

6. Realiza el análisis teórico del sistema físico “lanzador” de resorte, desde que el bloque parte del reposo en la rampa, recorre el plano inclinado de la rampa, luego sale en un lanzamiento de tiro parabólico, para luego caer dentro de un recipiente. Este análisis teórico involucra conservación de energía cuando está en la rampa, a fin de determinar la velocidad del objeto cuando sale de la rampa, y con este resultado realizar el análisis del tiro

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