laboratorio de mecanica



Comparación de la aceleración de gravedad de una partícula con distintos ángulos de inclinación.





Resumen:
El objetivo es determinar la aceleración de gravedad de una partícula que se mueve en un plano inclinado con diferentes ángulos. La idea es llegar a la conclusión de que la aceleración de gravedades independiente del ángulo con el que se inclina el plano de desplazamiento de la partícula. El experimento se realizó con los ángulo de 5°, 10° y 15°.Los datos se obtuvieron con la ayuda de un programa computacional llamado Data Studio, el cual entregó los gráficos de la velocidad con respecto al tiempo, de la posición respecto del tiempo y de la aceleración respecto del tiempo. Una vezanalizado los resultados, se concluyó que no importa cuál sea la inclinación del plano inclinado, ya que en la aceleración de gravedad permanecía casi idéntica (la diferencia ocurría por errores de medición). El porcentaje de precisión con el que se obtuvo la medición del ángulo de 5° fue de 99.57%, el de 10° fue de 99.33% y finalmente la medición de 15° fue de 99,98% de precisión. Además, el porcentajede exactitud entre la aceleración teórica y la experimental fue de un 87,5%, lo que demuestra precisión en los datos obtenidos.
Introducción:
El objetivo de este informe consiste en encontrar con la mayor precisión que se pueda las aceleraciones de gravedad de un cuerpo que se desplaza en un plano inclinado con distintos ángulos. Además, se calcularán los errores, principalmente los que seobtuvieron de las aceleraciones de gravedad y los errores relativos y comparativos.
Las aceleraciones de gravedad que se obtengan a partir de la variación de los ángulos del plano inclinado, se conseguirán a partir de la pendiente de la gráfica de velocidad v/s tiempo que arroja el programa Excel a partir de los datos entregados por el Data Studio. Es importante recordarque éste tipo gráfico se puede ajustar linealmente, por lo que la pendiente “m” se obtiene a partir de:
Y=mx+b (1) Además, se calculará el error de la pendiente a través de la fórmula:(2)
Luego, se calculará el error relativo para así poder encontrar el porcentaje de precisión con el que se obtuvieron los resultados.
(3)
,donde corresponde al error de lagravedad y x representa la aceleración de gravedad experimental obtenida.
Finalmente, para poder realizar que tan exacto se obtuvo el resultado experimental con respecto al presente en la literatura se utilizó el error comparativo que es calculado de la siguiente forma:
* 100(4)
, donde es la aceleración de gravedad teórica (la que pertenece a la literatura) y es la aceleración de gravedad experimental.
Procedimiento experimental:
Primero se comenzará definiendo los materiales utilizados:
Interfaz PASCO
Sensor de movimiento PASCO
Indicador de ángulo PASCO
Software Data Studio
Riel con huincha de medir
CarroEl montaje del experimento, consistió en posicionar el riel con un ángulo de 5°, el cual se midió con el indicador de ángulo, una vez realizado este procedimiento se puso en el extremo superior del riel el sensor de movimiento, el cual se conectó con la interfaz que a la vez está conectada con el programa computacional Data Studio (se programó para que la frecuencia con la que se midieron los...