“Movimiento Rectilíneo”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

PRÁCTICA IV
“MOVIMIENTO RECTILÍNEO”

Vega Arenas Daniel




Fecha de entrega: 16 de abril 2012.

I. OBJETIVOS
Objetivo general.
Analizar las características que se presentan en el movimiento rectilíneo, a partir de una situación real aplicando el cálculo y la construcción de gráficas.
Objetivosespecíficos.
* Describir el movimiento rectilíneo como una trayectoria en línea recta.
* Construir gráficas de desplazamiento lineal contra el tiempo, velocidad lineal contra el tiempo y aceleración lineal contra tiempo.
* Estructurar ecuaciones empíricas para los experimentos realizados.
* Ajustar las ecuaciones y calcular el error en los casos correspondientes.
* Comparar lasecuaciones empíricas con las teóricas establecidas acerca del movimiento rectilíneo.
* Analizar las características del movimiento y la utilidad del cálculo diferencial aplicado a la descripción del mismo.

II. INTRODUCCIÓN
Movimiento rectilíneo
Se denomina movimiento rectilíneo, a aquél cuya trayectoria es una línea recta.

En la recta situamos un origen O, donde estará un observadorque 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 el tiempo 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' elmóvil se encontrará en la posición x'. Decimos que móvil se ha desplazado Δx=x'-x en el intervalo de tiempo Δt=t'-t, medido desde el instante t al instante t'.
Velocidad
La velocidad media entre los instantes t y t' está definida por

Para determinar la velocidad en el instante t, debemos hacer el intervalo de tiempo Δt tan pequeño como sea posible, en el límite cuando Δt tiende a cero.Movimiento rectilíneo uniforme
Un movimiento rectilíneo uniforme es aquél cuya velocidad es constante, por tanto, la aceleración es cero. La posición x del móvil en el instante t lo podemos calcular integrando:

o gráficamente, en la representación de v en función de t. Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero, por lo que las ecuaciones del movimiento uniforme resultan:

Movimientorectilíneo uniformemente acelerado
Un movimiento uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración es constante. Dada la aceleración podemos obtener el cambio de velocidad v-v0 entre los instantes t0 y t, mediante integración, o gráficamente.

Dada la velocidad en función del tiempo, obtenemos el desplazamiento x-x0 del móvil entre los instantes t0 y t, gráficamente (área de un rectángulo + áreade un triángulo), o integrando

Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero, quedando las fórmulas del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, las siguientes.

Despejando el tiempo t en la segunda ecuación y sustituyéndola en la tercera, relacionamos la velocidad v con el desplazamiento x-x0

III. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Equipo y material empleado:
1 carril con cojín deaire
1 juego de accesorios para el carril
1 electroimán para el patín
1 compresor para el cojín de aire
1 generador de frecuencia para el carril y el chispómeto
1 flexómetro
1 bomba de vacío
1 balanza granataria
1 probeta de 1 L
5 cronómetros de mano
Glicerina
Plastilina
Masking tape
Papel milimétrico y logarítmico

Procedimiento:
Experimento I. Movimiento rectilíneo uniforme.Consiste en impulsar el patín deslizador sobre el carril con cojín de aire horizontal, al colocar el patín de acrílico y conectar el soplador, se creará un colchón de aire entre ambos, que eliminará la fricción.

1. Encender el compresor y colocar un carro sobre el carril.
2. Nivelar el carril hasta que el carro se mantenga en reposo en cualquier sitio sobre él. Debe nivelar también...