Estudio Del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

PRACTICA LABORATORIO DE FÍSICA: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

* Material necesario:

Carril neumático con compresor, dispositivo de cronometraje eléctrico compuesto de: contador digital de tiempos, fuente de alimentación, dos fotodiodos y carritos deslizantes.

* Objetivo de la práctica:

Calcular la aceleración del móvil gráficamente.

* Fundamentoteórico M.R.U.A. :
Para averiguar la el valor de S/t en el experimento debemos recurrir a una fórmula que nos relacione todos los datos que tenemos al hacer la medición, por ello nos apoyamos en la ecuación de la posición del movimiento uniformemente acelerado.

La posición de un cuerpo en movimiento con aceleración constante viene da por:

S=S0+v0·t+1/2·a·t2

En la que la posicióninicial (s0) para t=0s, v0=velocidad inicial y a=aceleración. Vemos que si representamos s con respecto a t la gráfica correspondiente es una parábola. Teniendo en cuenta que s0=0 y dividiendo los t, llegamos a la expresión:

S/t= v0+1/2·a·t

Si representamos S/t con respecto a t, nos resulta una recta con pendiente 1/2·a y cuya ordenada en el origen es v0.

* Modo de operar:

Considerandofija la puerta A movamos en cada caso la puerta B y midamos la distancia correspondiente entre ambas (esta distancia se mide desde la parte izquierda de la puerta A hasta la parte izquierda de la puerta B). El contador digital de tiempos debe estar en modo PULSE.

Se sitúa el cuerpo móvil (carro + tarjeta) a la izquierda de A y se suelta, siempre en la misma posición. Al pasar por A comienza acontar el tiempo (el circuito del reloj se cierra y por tanto el reloj se pone en funcionamiento); al llegar a B, la indicación del reloj será el tiempo transcurrido desde que el móvil pasa por A hasta que llega a B.

Anotemos este tiempo y repitamos esta experiencia cinco veces, para cada distancia AB.

Tomamos 7 valores como mínimo de s y t diferentes y llevamos estos valores a la tablacorrespondiente.

Con ésta construyamos la gráfica (s/t) frente a t.
* Tabla de valores:
S (m) | t (s) | S/t (m/s) |
0.3 | 1.008 | 0.297±1.269*10-3 |
0.5 | 1.511 | 0.330±1.269*10-3 |
0.7 | 1.955 | 0.358±1.269*10-3 |
0.9 | 2.333 | 0.386±1.269*10-3 |
1.10 | 2.656 | 0.414±1.269*10-3 |
1.30 | 3.016 | 0.430±1.269*10-3 |
1.50 | 3.325 | 0.451±1.269*10-3 |

* Ajuste por mínimoscuadrados:
PENDIENTE = 66.600561E-03; ERROR DE LA PENDIENTE = 56.0E-05
ORDENADA EN EL ORIGEN = 22.942263E-02 ; ERROR DE LA ORDENADA = 13.1E-04
COEF. DE CORRELACION = 0.9998598
Yi = 22,94 *102 + 66,6*10-3 X
S/t = v0 + ½ * a * t
* Resultado:
a = 0,59 ± 5,67*10-3 m/s2

PRACTICA LABORATORIO DE FÍSICA: CHOQUES. COEFICIENTE DE RESTITUCIÓN

* Fundamento teórico:
El carácter elástico deun choque se puede determinar en un choque frontal mediante el coeficiente de restitución e que se define mediante la expresión:

donde los subíndices 1 y 2 se refieren a los cuerpos que chocan, i y F a los instantes inicial y final. Si una de las velocidades tiene sentido contrario deberá tomarse negativa. Los valores de este coeficiente e están comprendidos entre 0 y 1, siendo el choque tantomás elástico cuanto mayor es el valor de e . Si uno de los cuerpos, por ejemplo el 2, está en reposo antes del choque, la expresión (1) se escribe:

* Montaje y manipulación:

Los carritos no deben deslizarse nunca sin que esté conectado el generador de aire.

Se conecta el generador de aire y se coloca el carrito más pesado entre las dos puertas. El carril debe estar horizontal,por lo que la tablilla deberá quitarse.

El carrito pesado (2) con tarjeta de longitud L se coloca en reposo entre los dos fotodiodos, (ver figura 2) cerca de la fotocélula A (provisto de una goma en su extremo derecho).
Se pone el contador a cero (interruptor reset), y se lanza el carrito ligero (1) desde el extremo derecho del carril. Será necesario hacer distintas pruebas para ver cuál es la...