Movimiento Rectilineo Uniformemente Acelerado

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

1. OBJETIVOS

* Estudiar la relación entre posición, velocidad y aceleración en función del tiempo para un movimiento uniforme acelerado.
* Analizar las gráficas de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo de un móvil en un plano inclinado.

2. IMPLEMENTOS



RielRegla de 1 m


Movil Cronometro

Figura No. 1. Implementos a utilizar laboratorio No. 1

3. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

La práctica se llevo a cabo mediante unriel y un móvil, el cual se dejaba caer variando las distancias en intervalos de 10 cm , empezando en 10 cm y terminando en 100 para tomar el tiempo de caída, para lo cual se realizaban varios intentos. Luego se trasportó el riel al 20 cm para variar la pendiente y tomar nuevamente los tiempos de 10 cm a 100 cm.

Distancia recorrida ( cm ) | Tiempo ( s ) |
10 cm | 0.53 s |
20 cm | 0.64 s |30 cm | 0.77 s |
40 cm | 0.92 s |
50 cm | 1.04 s |
60 cm | 1.24 s |
70 cm | 1.33 s |
80 cm | 1.40 s |
90 cm | 1.47 s |
100 cm | 1.60 s |
TABLA No. 1. Tiempo vs. Distancia para 10 cm

Luego, se llevo la parte superior del riel de 10 a 20 cm para variar la pendiente y se tomaron nuevamente los tiempos correspondientes:

Distancia recorrida ( cm ) | Tiempo ( s ) |
10 cm |0.29 s |
20 cm | 0.45 s |
30 cm | 0.55 s |
40 cm | 0.65 s |
50 cm | 0.68 s |
60 cm | 0.79 s |
70 cm | 0.82 s |
80 cm | 0.88 s |
90 cm | 0.92 s |
100 cm | 0.97 s |
TABLA No. 2. Tiempo vs. Distancia para 20 cm

4. TEORIA
La cinemática se ocupa de la descripción del movimiento sin tener en cuenta sus causas. En una aproximación inicial se asumen los cuerpos como un punto, parano preocuparse por los movimientos rotacionales y vibracionales.

Las variables utilizadas para describir el movimiento de un cuerpo son: la posición, la velocidad y la aceleración.

La posición: Es la ubicación de un cuerpo en un sistema de coordenadas determinado. En el caso de un movimiento rectilíneo solo se necesita una coordenada para describir la posición, en este caso hablaremos dela coordenada x. Se acostumbra presentar la posición del cuerpo en función del tiempo mediante los diagramas x vs t. Por convención se acostumbra tomar las posiciones positivas cuando el móvil está a la derecha o arriba del origen y negativas si está a la izquierda o abajo, como muestra la figura 1.

Figura [ 1 ]. Posición en función del tiempo

La Velocidad: La posición de la partículadepende del tiempo a través de una función que se obtiene de las leyes de Newton. Supongamos que en el tiempo la partícula se encuentra en posición , después en el instante se encontrará en la posición , de acuerdo con esto se dice que el desplazamiento de la partícula es en el intervalo de tiempo
Se define la velocidad media entre los instantes y como:(1)

Para determinar la velocidad justo en el instante , es decir la velocidad instantánea, se debe tomar muy pequeño, es decir tomar el límite cuando tiende a cero, lo cual se indica así:
(2)

Es decir que la velocidad de una partícula encualquier instante se define como la derivada de su posición respecto al tiempo.

Aceleración: En adelante nos referimos a la velocidad instantánea simplemente como velocidad. Cuando la velocidad de la partícula cambia con el transcurso del tiempo, se habla de aceleración. Supongamos que en un instante la velocidad de la partícula es , y en el instante es , se define aceleración media...