laboratorio de fisica 4

MOVIMIENTO, VELOCIDAD Y ACELERACION
I. OBJETIVO
Caracterizar el movimiento de un móvil con la medida de su posición respecto a su variación en el tiempo.
Estudiar las características del movimiento de un móvil por acción de una fuerza constante.
II. EQUIPOS Y MATERIALES
Carril de aire
Regla
Compresora, 220 V
Juego de pesas
Polea ligera
Clamp
Coche de 12 cm de largo
Cinta adhesivaIII. FUNDAMENTO TEORICO
Movimiento Rectilíneo: Es aquel movimiento cuya trayectoria es una línea recta.
En la recta situamos un origen O, donde estará un observador que medirá la posición del móvil x en el instante t. Las posiciones serán positivas si el móvil está a la derecha del origen y negativas si está a la izquierda del origen.
Posición: La posición x del móvil se puede relacionar con eltiempo t mediante una función x = f(t)
Desplazamiento: Supongamos ahora que en el tiempo t, el móvil se encuentra en posición x, más tarde, en el instante t´ el móvil se encontrara en la posición x´ decimos que el móvil se ha desplazado Δx = x´ - x en el intervalo de tiempo Δt = t´ - t, medido desde el instante t al instante t´.
Velocidad (v): La velocidad media entre los instantes t y t´está definida por:

Para determinar la velocidad en el instante t –velocidad instantánea – debemos hacer el intervalo de tiempo t tan pequeño como sea posible, en el límite cuando Δt tiende a cero.

Pero dicho límite, es la definición de derivada de x con respecto del tiempo t.
Aceleración: En general, la velocidad de un cuerpo es una función del tiempo. Supongamos que en un instante t lavelocidad del móvil es v, y en el instante t´ la velocidad del móvil es v´. Se denomina aceleración media entre los puntos t y t´ - - al cociente entre el cambio de velocidad Δv = v´ - v y el intervalo de tiempo en el que se ha tardado en efectuar dicho cambio, Δt = t´ - t.

La aceleración en el instante t - aceleración inmediata - es el límite de la aceleración media cuando el intervalo de Δttiende a cero, que es la definición de la derivada de v.

IV. PROCEDIMIENTO
Para el movimiento con fuerza instantánea:
1. Ponga en funcionamiento la compresora haciendo las conexiones correspondientes.
2. Coloque el coche sobre el carril de aire con un cordelito amarrado de un extremo y pase el cordelito por la polea que se encuentra al extremo del carril. Un compañero de grupo sostendrálevemente el móvil con la mano.
3. Coloque la cinta de papel a través de la canaleta impresora del registrador de tiempo y péguela con un adhesivo al móvil. Conecte el registrador y encienda la fuente tal como indique su profesor de Laboratorio.
4. De al móvil un impulso mas o menos fuerte haciendo que corra sobre el carril de aire. El impresor del registrador de tiempo dejara marcas sobre la cintade papel.
5. A partir de las marcas en la cinta de papel, así obtenidas cuente en ella intervalo de 4 o 5 marcas y tome cada intervalo como una unidad de tiempo. A esta unidad arbitraria de tiempo la llamaremos tic.
6. Elegida la unidad de tiempo, proceda a medir con regla la posición del móvil en cada instante y registre esas medidas en la tabla 01.
Para el movimiento con fuerza constante:
7.Repita los pasos (1), (2) y (3)
8. Ate al extremo del cordelito una masa de 50 gr aproximadamente. A continuación retire la mano del coche
9. Repita los pasos (5) y (6) y proceda a llenar la tabla 03.

V. DATOS Y RESULTADOS
tabla 1
 
 
 
puntos
t (tic)
x (cm)
origen
0
1.2
1
1
2.35
2
2
3.45
3
3
4.5
4
4
5.7
5
5
6.75
6
6
7.8
7
7
8.85
8
8
9.9

tabla 2
 
 
 Δt (tic)
Δx (cm)
v =Δx/Δt
1-0
1.15
1.15
2-1
1.1
1.1
3-2
1.05
1.05
4-3
1.2
1.2
5-4
1.05
1.05
6-5
1.05
1.05
7-6
1.05
1.05
8-7
1.05
1.05

TABLA 3.
Puntos
(tic)
(cm)
Origen
0
2.25
1
1
3.3
2
2
4.5
3
3
5.75
4
4
7.1
5
5
8.45
6
6
9.85
7
7
11.3
8
8
12.9














Cuestionario.
1. Con los datos de la tabla 01, grafique vs...