Nape

1º Grado de Mecánica

Física I

MOVIMIENTO RECTILÍNEO (BANCO NEUMÁTICO)

Medida de la velocidad instantánea
•

Objetivo:

El objetivo de este experimento se basa en calcular una velocidad instantánea
directamente a partir de medidas de velocidad promedio mediante un banco de cojín
neumático. Este banco, debido a su bajísimo rozamiento, resulta excelente para el
estudio de lacinemática y dinámica de desplazamientos lineales.

•

Carrito

Detectores

Material:

Contador fotoeléctrico y
fotopuertas o detectores
Banco de cojín neumático
con carrito

Contador
fotoeléctrico

Figura 1
•

Introducción:

En nuestra vida cotidiana el cálculo de la velocidad media es un valor útil. Si
viajas a una velocidad media de 100 km/h durante un trayecto de 200 km, esfácil
determinar cuánto tiempo durará el viaje. Sin embargo, si un policía te “caza” en la
autopista no va a tener en cuenta tu velocidad media a lo largo de los 200 km., sino la
velocidad a la que vas conduciendo en ese instante cuando su radar capta tu coche, por
lo que de este modo podrá determinar si te multa o no. Es decir, necesita conocer tu
velocidad instantánea. En este experimentoinvestigarás la relación entre las
velocidades instantánea y promedio, y verás como un cierto número de velocidades
promedio se pueden usar para deducir una velocidad instantánea.
•

Procedimiento:

1) Montar el banco de cojín neumático tal como se muestra en la Figura 1.
2) Elegir un punto x1 próximo al centro del banco. Medir la posición de x1 sobre la
escala métrica del banco neumático yanotar este valor en la Tabla 1.
3) Elige un punto de partida x0 para el carrito, próximo al extremo más alto del
banco. Con un lápiz, señala cuidadosamente una marca sobre el banco
neumático de tal manera que puedas colocar el carrito siempre en el mismo
punto.

Banco neumático 1/5

1º Grado de Mecánica

Física I

4) Colocar el contador fotoeléctrico tal y como se muestra en la figura.Anota la
distancia (D) entre los dos detectores del contador.
5) Encender el contador fotoeléctrico en el modo PULSE.
6) Presiona el botón de RESET.
7) Mantén firme el carrito en x0 y después suéltalo. Anota el tiempo t1, es decir, el
tiempo resultante después de que el carrito haya pasado por ambos detectores.
8) Repite los pasos 6 y 7 al menos 4 veces más, anotando los tiempos(t2,......,t5).
9) A continuación repite los pasos 4 a 9, disminuyendo D unos 10 cm
aproximadamente.
10) Continúa disminuyendo D en incrementos de 10 cm. En cada valor de D repite
los pasos 4 a 8.
Resultados y cálculos
1) Para cada valor de D, calcula el valor promedio de t1 a t5. Anota este valor como
tavg.
2) Calcula vavg=D / tavg. Este es la velocidad promedio del carrito entre los dosdetectores.
3) Dibuja una gráfica de vavg frente a D.

Tabla 1.
x1=_________________________
D

t1

t2

t3

t4

t5

tavg

vavg

¿Cuál de las velocidades promedio que has medido piensas que da una aproximación
más cercana a la velocidad instantánea del carrito cuando éste último pasa por el punto
x1?

¿Puedes extrapolar tus datos experimentales para determinar una aproximaciónincluso
más cercana a la velocidad instantánea del carrito por el punto x1? Razona la respuesta.

Banco neumático 2/5

1º Grado de Mecánica

Física I

Segunda ley de Newton
•

Objetivo:

El objetivo de este experimento se basa en determinar la segunda ley de Newton
estudiando el movimiento de un carrito en el banco de cojín neumático sometido a una
fuerza constante. Esta fuerza seráejercida por el peso de una masa colgante que se
engancha al carrito.
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Material:

Contador
fotoeléctrico y
fotopuertas

Carrito

Detectores o
fotopuertas
Gancho

Cuerda

Polea

Banco de cojín
neumático
con carrito
Polea de bajo
rozamiento
Gancho, cuerda
platillo para pesas y pesas, balanza.
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Contador
fotoeléctrico

Figura 2

Introducción:

Las leyes básicas...