Fisica

LABORATORIO DE FÍSICA II
Práctica N°3
“CINEMÁTICA”
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INTRODUCCIÓN

Cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos, aunque sin interesarse por las causas que originan dicho movimiento. Un estudio de las causas que lo originan es lo que se conoce como dinámica.
Lasmagnitudes que define la cinemática son principalmente tres, la posición, la velocidad y la aceleración.

Posición.- Es el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo t. Suele representarse con el vector de posición r. Dada la dependencia de este vector con el tiempo, es decir, si nos dan r(t), tenemos toda la información necesaria para los cálculos cinemáticos.

Velocidad.-Esla variación de la posición con el tiempo. Nos indica si el móvil se mueve, es decir, si varía su posición a medida que varía el tiempo. La velocidad en física se corresponde al concepto intuitivo y cotidiano de velocidad.
Aceleración.-Indica cuánto varía la velocidad al ir pasando el tiempo. El concepto de aceleración no es tan claro como el de velocidad, ya que la intervención de un criteriode signos puede hacer que interpretemos erróneamente cuándo un cuerpo se acelera o cuándo se ``desacelera’’. Por ejemplo, cuando lanzamos una piedra al aire y ésta cae es fácil ver que, según sube la piedra, su aceleración es negativa, pero no es tan sencillo constatar que cuando cae su aceleración sigue siendo negativa porque realmente su velocidad está disminuyendo, ya que hemos de considerartambién el signo de esta velocidad.

OBJETIVO

* Establecer cuáles son las características del movimiento rectilíneo con aceleración constante.
* Determinar experimentalmente las relaciones matemáticas que expresan la posición, velocidad y aceleración de un móvil en función del tiempo.
* Calcular la aceleración de la gravedad usando los sensores y verificar que la caída de un cuerpono depende de su masa.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Movimiento rectilíneo uniforme
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. El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:
Velocidad media
La 'velocidad media' o velocidad promedio es la velocidad en unintervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δs) por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:

Esta es la definición de la velocidad media entendida como vector (ya que es el resultado de dividir un vector entre un escalar).
Velocidad instantánea
La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo esinfinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)
Es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es elde caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
Aceleración media e instantánea

Cada instante, o sea en cada punto de la trayectoria, queda definido un vector velocidad que, en general, cambia tanto en módulo como en dirección al pasar de un punto a otro de la trayectoria. La dirección de la velocidad cambiarádebido a que la velocidad es tangente a la trayectoria y ésta, por lo general, no es rectilínea. En la Figura se representan los vectores velocidad correspondientes a los instantes t y t+Δt, cuando la partícula pasa por los puntos P y Q, respectivamente. El cambio vectorial en la velocidad de la partícula durante ese intervalo de tiempo está indicado por Δv, en el triángulo vectorial al pie de la...