Fisica

INFORME DE LABORATORIO Nº2

ACELERACIÓN EN UN PLANO INCLINADO


Objetivos:


 Lograr determinar el valor de la aceleración de gravedad g, mediante el estudio del movimiento de un objeto en un plano inclinado





































Teoría:

Un carro sobre un plano inclinado se deslizará hacia abajo gracias a la acción de la fuerza degravedad. Tan solo una parte de esta fuerza de aceleración de gravedad es la causante del movimiento; y esta corresponde a la componente de la aceleración paralela al plano, como se muestra en la figura 1. Despreciando el roce, dicha componente es:

a = g sin 

De la geometría del sistema, se puede calcular sin , como:

Sin  = =

Donde h es la altura en metros, y L es la longitudtotal del riel en metros.







Figura 1. Componente de g paralela al plano


Montaje:

En este experimento se calculará la aceleración del carro mientras cae a lo largo del riel inclinado. Para encontrar la aceleración, el carro parte del reposo y una regleta con marcas equiespaciadas, montada sobre el mismo, bloqueará el haz de una fotocelda. Dicho detector actuará como timer (ocronovibrador), permitiendo medir la velocidad instantánea del carro.

Materiales a utilizar:

 Un carro
 Planilla o regleta “Five-pattern picket fence”
 Regla de metro
 Riel de 1,2 metros y soportes
 Una fotocelda
 PC e interfase PASCO CI-6500

Experimento:

1. Se monta el riel de manera que quede u extremo se apoye sobre la mesa, y el otro quede a una altura mayor, como en lafigura 2.
2. Marcar con un lápiz (sobre un trozo de scotch o cinta adhesiva) un punto en el centro del riel, el cual va a ser el punto de partida. Escoger otro punto más abajo, que es donde se coloca la fotocelda.
3. Colocar la regleta sobre el carro dinámico de modo que las bandas oscuras bloqueen el haz infrarrojo de la fotocelda a medida que el carro dinámico pasa frente a ella. Ajuste laaltura de la fotocelda para que este alineada con la banda de bloques de 2 cm de la regleta.
4. Conectar la fotocelda al Canal Digital 1 de la interfase.

Procedimiento a seguir:

1. Encienda la computadora e inicie el programa IDS de medición de tiempos y realice las operaciones correspondientes.
2. Deslice el carro frente a la fotocelda para verificar su funcionamiento y la alineación de laaltura con la banda seleccionada.
3. Anote la altura h del extremo superior de la mesa y calcule el valor de sin  correspondiente a la altura.
4. Coloque el carro en el punto de partida.
5. Suelte el carro desde el reposo. La recolección de datos comenzará automáticamente cuando la fotocelda sea bloqueada por primera vez por regleta. El software calcula la velocidad del carro basado en ladistancia entre los borddes de las bandas opacas de la plantilla (2 cm). Detenga el carro antes que choque en el extremo inferior del riel y una vez que haya cruzado la fotocelda.
6. Extraiga la información obtenida por el computador.

Importante: No retroceder el carro hacia arriba a través de la fotocelda. Para realizar un lanzamiento, tome el carro y póngalo directamente sobre el punto departida.

7. Para extraer la información del lanzamiento debe crear un gráfico de velocidad vs. Tiempo
8. Anote la pendiente del gráfico correspondiente a la altura h del lanzamiento. La pendiente de dicho gráfico corresponde a la aceleración del carro al bajar por el plano inclinado.
9. Repita el procedimiento anterior, 3 veces para la misma altura h. Calcule el promedio de las tresaceleraciones para cada altura h y anote sus resultados en la tabla.
10. Variar la altura h del riel. Repita los pasos anteriores para 5 alturas diferentes.

Tabla 1. Determinación de la aceleración de gravedad (g)

Altura h1(m) Altura h2 (m) Altura h3 (m) Altura h4 (m) Altura h5 (m)
Aceleración a1
3,27  0,38 2,74  0,26 2,23  0,16 1,98  0,17 1,07  0,22
Aceleración a2
3,47  0,24...