Practica De Cinematica

Movimiento Rectilíneo Uniforme.

Objetivo.

Aplicar los conceptos de movimiento rectilíneo uniforme

Introducción.

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 (celeridad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante.

• La velocidad puede ser nula (reposo), positiva o negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.

• De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme es difícil encontrar la fuerza amplificada.

Conceptos básicos del MRU.

Posición: Es el lugar físico en el que se encuentra un cuerpo dentro de un espacio determinado.

Movimiento: Es el cambio de lugar que experimenta un cuerpo dentro de un espacio determinado.

Desplazamiento: Es un cambio de lugar sin importar el camino seguido o el tiempo empleado, tiene una relación estrecha con el movimiento de un cuerpo.

Trayectoria: Es la línea que une las diferentes posiciones que a medida que pasa el tiempo va ocupando un punto en el espacio o, de otra forma, es el camino que sigue el objeto dentro de un movimiento.

Velocidad: Distancia que recorre un móvil representada en cada unidad de tiempo.

Rapidez: Es un escalar de la velocidad en un instante dado o es la velocidad que lleva el móvil u objeto en una trayectoria.

Velocidad media: Promedio de la suma de todas las distancias y tiempos recorridos.

Sabemos que la velocidad es constante; esto significa que no existe aceleración.

La posición en cualquier instante viene dada por:

donde es la posición inicial y v es la velocidad constante.

Para el cálculo del espacio recorrido, sabiendo que la velocidad es constante y de acuerdo con la definición de velocidad, tenemos,

separando variables,

integrando,

y realizando la integral,

Donde es la constante de integración, que corresponde a la posición del móvil para . Si en el instante , el móvil esta en el origen de coordenadas, entonces . Esta ecuación determina la posición de la partícula en movimiento en función del tiempo.

Sus graficas son las siguientes:

Actividades.

• Analizar las características del M. R. U.

• Determinar la velocidad lineal de un cuerpo.

• Determinar la constante de restitución del resorte plano.

• Construir e interpretar las graficas desplazamiento-tiempo s-t y velocidad tiempo v-t.

• Interpretar el significado de la pendiente de la recta en la grafica x-t.

Material.

• Bomba de calor.

• Carril de aire con accesorios y carros.

• Cronómetros.

• Flexómetro.

Desarrollo.

Preparar el equipo ensamblando el carril de aire, conectando la bomba de calor, los carros y ajustando los resortes.

Con precaución, nivele el carril, colocando el carro en su parte central y encendiendo la bomba de calor, observando hacia a donde tiende a desplazarse el carro y ajustar con los tornillos que se encuentran en las patas o soportes del carril. Apagar la bomba y volver a realizar lo mismo hasta que el carro oscile en una posición de equilibrio

Con el flexómetro, señale las divisiones que crea convenientes a lo largo del carril (teniendo e en cuenta la longitud del carro). Haga las marcas con lápiz.

Impulse ligeramente el carro hacia algún extremo del carril (de preferencia hacia donde inicia la referencia que marco). Espere a que su velocidad este lo sufrientemente lenta para que se pueda medir de una forma mas precisa el tiempo que recorrió entre marcas

Construya una grafica el papel milimétrico con los datos de s y de t, ajuste la recta con mínimos cuadrados, señalando sus parámetros y en especial recalcando la pendiente.

Construya una grafica de la velocidad v contra el tiempo, ajuste la curva y especifique

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