Laborato De Fisica 1
Páginas: 6 (1324 palabras)
Publicado: 15 de mayo de 2012
Objetivos
Estudio de las fuerzas y las aceleraciones en un cuerpo considerando el modelo de partícula.
Resumen
En esta práctica se quiere determinar de qué manera se altera la cantidad de movimiento de un cuerpo, teniendo en cuenta el margen de error que produce cada una de las mediciones al ir cambiando la masa del cuerpo apoyado.
Detalle Teórico
Para calcular lasfuerzas movimiento y la aceleración de un cuerpo, es indispensable tener en cuenta las leyes de Newton, que enuncian:
1era Ley: En un marco de referencia inercial todo cuerpo que está en reposo o o en movimiento rectilíneo permanecerá en ese estado a menos que se interaccione con él. En este marco todos los observadores pueden ponerse de acuerdo respecto del movimiento observado.
2da Ley:La suma de fuerzas exteriores sobre un cuerpo producirán una variación de la cantidad de movimiento respecto del tiempo.
Para sistemas de masa constante esta expresión se reduce a:
En este caso el cuerpo será considerado como una partícula (todas las fuerzas aplicadas a ella serán externas).
3ra Ley: Cuando interactúan dos cuerpos entre si las fuerzas que se ejercen entre ellosaparecen de a pares esto es: a la acción de una le corresponde una reacción en el otro. Estas fuerzas deben cumplir las siguientes condiciones: son de igual modulo y sentido contrario están aplicadas sobre cuerpos distintos y tienen la misma naturaleza (son del mismo tipo).
Detalles Experimentales
4.1 Instrumentación
PC.- Con la ayuda del programo Logger Pro vamos a tener los la graficade los datos del espacio recorrido por el cuerpo en función del tiempo.
Sensor de posición.- El sensor de posición es capaz, por medio de la técnica del sonar, determinar la posición de un móvil con gran precisión.
Internase Vernier.- Conecta el sensor con la PC.
4.2 Materiales
Masas
Polea
Cuerda (ideal)
Superficie lisa
EsquemaProcedimiento
1.- En el sistema planteado por el esquema de la práctica, alteramos la mas de M1 cinco veces, por medio de una balanza, cuya incertidumbre de 0.5 gramos., manteniendo M2 constante.
2.- Realizando la experiencia para cada valor de M1, obtuvimos 5 medidas de aceleración, con ayuda del programa Logger Pro
3.- Con los datos obtenidos, se realizo una grafica en Excel, de la masa (M) conrespecto de la propagación de error (1/ ā), esta la comparamos con la grafica de la recta obtenida de la ecuación encontrada analíticamente que pasa por el origen y su plano de representación tiene como eje x (g-a)/a y como eje y a M1.
Mediciones y Resultados
Experimentales
A través de la utilización de la interfase Vernier y con la ayuda del programa adecuado (Logger Pro), se pudoobtener las diferentes aceleraciones que se muestran a continuación:
Tabla 1: Mediciones de las aceleraciones
M1 M2 M3 M4 M5
a1 0.59 0.41 0.34 0.35 0.33
a2 0.53 0.41 0.35 0.30 0.33
a3 0.50 0.41 0.36 0.33 0.33
a4 0.50 0.40 0.37 0.35 0.26
a5 0.51 0.40 0.36 0.32 0.33
āi 0.53 0.41 0.36 0.33 0.32
Δ āi 0.05 0.01 0.02 0.03 0.04
1/ āi 1.89 2.44 2.78 3.03 3.13
Δ (1/ āi) 0.18 0.06 0.15 0.28 0.39Cálculo del valor medio de la aceleración
Los valores medios o promedios resultan de la suma de las mediciones totales, y la división las mismas para el número de mediciones; como se indica a continuación:
(a_i ) ̅= (∑_(i=1)^n▒a_i )/n= (∑_(i=1)^5▒a_i )/5
Así calculamos la aceleración media con cada una de las masas correspondientes, como se indica en la tabla 1.
Cálculo de lasincertidumbre de la aceleración
La incertidumbre, se la calcula por medio de la sustracción de los términos máximo y mínimo divididos entre dos, así:
∆(a_i ) ̅= (a_(i máx)- a_(i mín))/2
Los valores de cada una de las incertidumbres correspondientes a cada masa se encuentran en la tabla.
Cálculo de 1/ āi
Calculamos este valor para construir la gráfica masa - 1/āi (ver grafica 1) y...
Estudio de las fuerzas y las aceleraciones en un cuerpo considerando el modelo de partícula.
Resumen
En esta práctica se quiere determinar de qué manera se altera la cantidad de movimiento de un cuerpo, teniendo en cuenta el margen de error que produce cada una de las mediciones al ir cambiando la masa del cuerpo apoyado.
Detalle Teórico
Para calcular lasfuerzas movimiento y la aceleración de un cuerpo, es indispensable tener en cuenta las leyes de Newton, que enuncian:
1era Ley: En un marco de referencia inercial todo cuerpo que está en reposo o o en movimiento rectilíneo permanecerá en ese estado a menos que se interaccione con él. En este marco todos los observadores pueden ponerse de acuerdo respecto del movimiento observado.
2da Ley:La suma de fuerzas exteriores sobre un cuerpo producirán una variación de la cantidad de movimiento respecto del tiempo.
Para sistemas de masa constante esta expresión se reduce a:
En este caso el cuerpo será considerado como una partícula (todas las fuerzas aplicadas a ella serán externas).
3ra Ley: Cuando interactúan dos cuerpos entre si las fuerzas que se ejercen entre ellosaparecen de a pares esto es: a la acción de una le corresponde una reacción en el otro. Estas fuerzas deben cumplir las siguientes condiciones: son de igual modulo y sentido contrario están aplicadas sobre cuerpos distintos y tienen la misma naturaleza (son del mismo tipo).
Detalles Experimentales
4.1 Instrumentación
PC.- Con la ayuda del programo Logger Pro vamos a tener los la graficade los datos del espacio recorrido por el cuerpo en función del tiempo.
Sensor de posición.- El sensor de posición es capaz, por medio de la técnica del sonar, determinar la posición de un móvil con gran precisión.
Internase Vernier.- Conecta el sensor con la PC.
4.2 Materiales
Masas
Polea
Cuerda (ideal)
Superficie lisa
EsquemaProcedimiento
1.- En el sistema planteado por el esquema de la práctica, alteramos la mas de M1 cinco veces, por medio de una balanza, cuya incertidumbre de 0.5 gramos., manteniendo M2 constante.
2.- Realizando la experiencia para cada valor de M1, obtuvimos 5 medidas de aceleración, con ayuda del programa Logger Pro
3.- Con los datos obtenidos, se realizo una grafica en Excel, de la masa (M) conrespecto de la propagación de error (1/ ā), esta la comparamos con la grafica de la recta obtenida de la ecuación encontrada analíticamente que pasa por el origen y su plano de representación tiene como eje x (g-a)/a y como eje y a M1.
Mediciones y Resultados
Experimentales
A través de la utilización de la interfase Vernier y con la ayuda del programa adecuado (Logger Pro), se pudoobtener las diferentes aceleraciones que se muestran a continuación:
Tabla 1: Mediciones de las aceleraciones
M1 M2 M3 M4 M5
a1 0.59 0.41 0.34 0.35 0.33
a2 0.53 0.41 0.35 0.30 0.33
a3 0.50 0.41 0.36 0.33 0.33
a4 0.50 0.40 0.37 0.35 0.26
a5 0.51 0.40 0.36 0.32 0.33
āi 0.53 0.41 0.36 0.33 0.32
Δ āi 0.05 0.01 0.02 0.03 0.04
1/ āi 1.89 2.44 2.78 3.03 3.13
Δ (1/ āi) 0.18 0.06 0.15 0.28 0.39Cálculo del valor medio de la aceleración
Los valores medios o promedios resultan de la suma de las mediciones totales, y la división las mismas para el número de mediciones; como se indica a continuación:
(a_i ) ̅= (∑_(i=1)^n▒a_i )/n= (∑_(i=1)^5▒a_i )/5
Así calculamos la aceleración media con cada una de las masas correspondientes, como se indica en la tabla 1.
Cálculo de lasincertidumbre de la aceleración
La incertidumbre, se la calcula por medio de la sustracción de los términos máximo y mínimo divididos entre dos, así:
∆(a_i ) ̅= (a_(i máx)- a_(i mín))/2
Los valores de cada una de las incertidumbres correspondientes a cada masa se encuentran en la tabla.
Cálculo de 1/ āi
Calculamos este valor para construir la gráfica masa - 1/āi (ver grafica 1) y...
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