Estudio del mrua

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Estudio del mrua

1. Objetivos

Esta práctica tiene como objeto calcular la aceleración de un cuerpo móvil gráficamente, como aplicación del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, de modo que se pueda comprobar de modo experimental la parte teórica estudiada anteriormente sobre cinemática de la partícula.

A su vez, pretende introducirnos a la metodología del trabajo en ellaboratorio, que nos acompañará durante toda la carrera y la posterior etapa laboral.

2. Fundamento teórico del mrua

Un móvil sigue un movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado cuando se desplaza por una trayectoria rectilínea con una aceleración constante. Sus características son:

• No tiene aceleración normal, pues su trayectoria es una línea recta.

• Su aceleración tangenciales constante, luego la aceleración media y la aceleración instantánea coinciden.

• El módulo de la velocidad varía de manera uniforme.

2.1. Ecuaciones del mrua

Para obtener la ecuación de la velocidad para cualquier instante de tiempo se parte de la expresión de la aceleración:

[pic]

[pic]

Para obtener la ecuación del movimiento hay que tener en cuenta que:

[pic]Sustituyendo la expresión de la velocidad:

[pic]

La ecuación del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es:

[pic]

2.2. Gráficas del mrua

[pic]

3. modo de operar

3.1. Material necesario

• Carril neumático con compresor (1): constituido por una barra metálica hueca de sección cuadrada, montada sobre unos soportes. Las caras laterales de la barra poseen unos orificios, conobjeto de que al inyectar el aire a presión por uno de los extremos mediante el compresor, el movimiento del carrito a lo largo del carril se pueda considerar sin rozamiento.
• Dispositivo de cronometraje eléctrico compuesto de:
o Contador digital de tiempos (2).
o Fuente de alimentación.
o Dos fotodiodos (3).
o Carritos deslizantes (4).
• Listónde madera (5).

3.2. Fases

1. Se inclina el carril hacia la derecha situando el listón de madera debajo del soporte de la izquierda.

2. El contador digital del tiempo estará situado en el soporte izquierdo, junto con la puerta A, que se mantendrá fija durante toda la experiencia. Por el contrario, la puerta B, situada más a la derecha se irá desplazando para ir logrando distanciasdistintas.

3. El contador digital se coloca en modo “pulse”, para que éste mida el tiempo que tarda el carrito en llegar a la puerta B desde el instante en el que cruza la puerta A. Esto es posible ya que el carrito tiene una tarjeta en la parte superior que es detectada por el sensor del contador.

4. Se suelta el carrito desde el comienzo del carril. Irá acelerando progresivamente y alpasar por la puerta A el contador se pondrá en marcha (el circuito del reloj se ha cerrado). Cuando el carrito llega a la puerta B el contador se para, indicando el tiempo transcurrido de A a B.

5. Se repite esta experiencia dos o tres veces para cada distancia, con el fin de obtener el menor error experimental, para 7 distancias distintas, y se va anotando los respectivos tiempos.

6.A partir de los valores de s y t tomados se realizará un estudio de ellos mediante una tabla de valores, que será utilizada a continuación para realizar la gráfica (s/t–t) y calcular de este modo la aceleración del mrua.

4. Tabla de valores

|s (m) |t (s) |s/t (m/s) |
|0,35 [pic] 0,01|1,532 [pic] 0,003 |0,229 [pic] 0,007 |
|0,50 [pic] 0,01 |1,989 [pic] 0,001 |0,251 [pic] 0,005 |
|0,60 [pic] 0,01 |2,285 [pic] 0,002 |0,263 [pic] 0,004 |
|0,75 [pic] 0,01...
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