Prac 1 Física Completa

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA NO. 6
“ANTONIO CASO”

LABORATORIO DE FÍSICA IV
Profesora: J. Rut Salazar Contreras.

Alumnos:
Blanco Salazar Luis Adrián
Mondragón Rodríguez Andrea
Murillo Tapia César
Ramírez Acuña Gerardo
Ramos Villaseñor Mauricio
Razo Ayanegui Rebeca

Grupo 602


Práctica 1: “Movimiento rectilíneo”


Fecha de entrega: 14 de septiembre del2015


Práctica 1. Movimiento Rectilíneo.

Introducción
Se busca que los estudiantes presenten los diversos resultados obtenidos al realizar un experimento cuya finalidad es la de determinar qué tipo de movimiento tiene una cuerpo esférico al rodar sobre un plano inclinado. Recuerde que el análisis efectuado a sus datos experimentales, sólo incluye el movimiento traslacional y no deberá tomar encuenta el movimiento rotacional.
Objetivo
Determinar qué tipo de movimiento experimenta una esfera al rodar sobre una superficie inclinada apoyándose del análisis gráfico y en el cálculo de cantidades cinemáticas como velocidad y aceleración en 3 distintos ángulos.
Poner en práctica los conocimientos de medición, errores sistemáticos y aleatorios que se llevan a cabo en la realización deexperimentos.
Marco Teórico.
El movimiento traslacional de una esfera que rueda sin resbalar sobre un plano inclinado es con aceleración constante. Algunas características de este movimiento son:
1) La gráfica de la posición en función del tiempo es una parábola. En consecuencia, la ecuación que describe la posición en función del tiempo es un polinomio de grado dos. Esto es:

Donde x0 es la posicióninicial, v0 la rapidez inicial y a la aceleración supuesta constante.
2) La rapidez media dada por:

Aumenta a medida transcurre el tiempo y su valor es el mismo que la rapidez instantánea para un tiempo que está a la mitad del respectivo intervalo de tiempo. Es decir:

3) La aceleración media tiene el mismo valor numérico independientemente del intervalo de tiempo que se use para calcularla y seobtiene de la forma siguiente:

Donde v1 y v2 corresponden a la rapidez instantánea en los puntos respectivos.
Materiales y equipos
Cronómetro digital de smartphone con centésimas de segundo.
Riel de aluminio
Balín
Libros y cuadernos
Metro de madera
Calculadora científica
Desarrollo de la práctica
1. Realizamos la medición del riel con el metro de madera y nos dimos cuenta que ya estaban marcadas a 10cm, verificamos, nos percatamos que el riel media 140 cm.
2. Colocamos el riel sobre cuadernos, carpetas y objetos para alcanzar una altura de 10 cm, medida con el metro de madera.
3. Una alumna realizaba los promedios con la calculadora y las anotaciones de los tiempos que tardaba en recorrer el balín en el riel.
4. Otra compañera se colocó en frente de cada marca de 10 cm en el riel dealuminio para obtener las mediciones del tiempo que tardaba el balín en recorrer 10 cm, después 20 y así sucesivamente, es decir desde el origen hasta cada marca en el riel, con ayuda de su celular.
5. Repetimos los pasos para tres alturas diferentes que corresponden a 15 y 20 cm, anotando el tiempo tardado en una tabla para cada altura.
6. Calculamos el ángulo de elevación del riel de aluminio gracias alas leyes de senos y cosenos.
Resultados
1. Cuadro de posición-tiempo del balín sobre riel para altura de 10 cm correspondiente al ángulo de elevación de 4.09°
Posición (cm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Tiempo (s)
0
1.12
2.46
3.00
3.64
4.09
4.57
4.95
5.12
5.35
5.78
6.24
6.81
7.22
7.45

Gráfica de posición contra tiempo del balín en movimiento traslacional









Tabla deVelocidad media del balín para cada intervalo del tiempo
Intervalo de tiempo (s)
Velocidad media (m/s)
0 - 1.12
0.089
1.12 – 2.46
0.074
2.46 – 3.00
0.18
3.00 – 3.64
0.15
3.64 – 4.09
0.22
4.09 – 4.57
0.21
4.57 – 4.95
0.26
4.95 – 5.12
0.58
5.12 – 5.35
0.43
5.35 – 5.78
0.23
5.78 – 6.24
0.21
6.24 – 6.81
0.17
6.81 – 7.22
0.24
7.22 – 7.45
0.43

Cálculos de tiempos medios
(1.12s + 0s) / 2 = 0.56s...