informe cinematica

Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ciencia, Departamento de Física

E1, Cinemática en una y dos dimensiones
Alberto Aravena S.¹, Isaac Saavedra L.², Leopoldo Courbis P.3
¹Ingenieria Civil, Departamento de Ingeniería Industrial.
²Ingeneria en Ejecución, Departamento de Ingeniería Mecánica.
3

Ingeniería en Ejecución, Departamento de Ingeniería Mecánica.

Resumen:
En estaexperiencia analizaremos el movimiento que describe un cuerpo de masa conocida en un plano de un solo
eje y recto. Estudiaremos el gráfico resultante y las relaciones de los valores teóricos con los valores
experimentales. Además analizaremos el movimiento del lanzamiento de un proyectil, el cual corresponde a un
movimiento en dos dimensiones, del que también tendremos su respectivo gráfico yanalizaremos los valores
experimentales y teóricos.

1. Introducción

Además utilizaremos la ecuación de la
velocidad que es la siguiente:

La cinemática es el área de la física que estudia
el movimiento que tienen las partículas, este
movimiento se puede describir en diversos
aspectos y normalmente.
Estos movimientos, como suele ser en la
naturaleza, son en una o más dimensiones
(x,y, z), los cuales corresponden a las
coordenadas cartesianas (
).
Antes de empezar cualquier estudio es
necesario establecer un sistema de referencia, y
a partir de este realizar los estudios.
La ecuación de posición que en estos momentos
nos interesa, es la que representa a un
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
(MRUA), dicha ecuación es la siguiente:
1.

Estas son lasecuaciones que utilizaremos en
nuestro primer caso.
En el segundo caso, nos encontramos ante un
movimiento en dos dimensiones, el cual
consistirá en un proyectil lanzado a una
distancia cualquiera, con un ángulo fijo. Este
proyectil chocara con una pared en un punto,
dicho punto estará a una distancia “y” del suelo,
la cual está dada por la siguiente ecuación de la
trayectoria, que nospermite saber la posición
tanto en el eje x como en el eje y en un instante
de tiempo cualquiera. Esta ecuación es:

2. Movimiento en una dimensión
Si el cuerpo o partícula se mueve
constantemente sin ser acelerado, se denomina
movimiento rectilíneo uniforme, y si el cuerpo
se mueve en una línea recta con aceleración
constante, se habla de movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado. Laecuación que
utilizaremos para esta experiencia es la
ecuación 1, denominada ecuación itinerario
para el movimiento de una partícula en una
dimensión, la cual definimos en la introducción
del presente informe.

2.1 Diseño del experimento 1: Movimiento
Rectilíneo Uniformemente Acelerado en un
Plano

Figura 1: Montaje del experimento de Movimiento
Rectilíneo Uniformemente Acelerado en unPlano.

2.2 Desarrollo del experimento 1:
Movimiento Rectilíneo Uniformemente
Acelerado en un Plano
Iniciamos el experimento dejando un espacio de
20 cm entre el sensor de movimiento y el
carrito, puesto que el rango es de 0,2 m – 2,0 m.
Luego soltamos el carrito y comenzamos a
tomar datos con el sensor ya ajustado y el
programa DataStudio. El gráfico posición en
función del tiempo queobtuvimos es el de la
figura 2:

Para desarrollar esta experiencia utilizamos un
riel, un carrito, un cuerpo de masa conocida,
hilo, una polea y un sensor de movimiento
(Pasco CI-6742A de rango 0,2 m – 2,0 m). Los
elementos mencionados anteriormente los
ordenamos de la siguiente manera: Colocamos
el riel sobre el mesón de trabajo. En uno de sus
extremos pusimos el sensor de movimientoel
cual fue ajustado para tomar datos a una
frecuencia de 20 Hz. Colocamos el carrito sobre
el riel y lo amarramos con el hilo al cuerpo,
procurando que el hilo pase por la polea.
Figura 2: Gráfico de posición en función del tiempo de
la primera experiencia. A este gráfico le aplicamos un
ajuste cuadrático, con un error cuadrático medio de
7,55E-6.

2.3 Análisis de los resultados del...