Trabajo prctico N2 F sica 1

Trabajo práctico Nº2 de Física - Cinemática

Alumnas:
Melina Vasiliadis Bozzo (3º4)
Chiara Gamino (3º11)
Gabriela Zimmerman (3º11)

Introducción

Nuestro objetivo en este trabajo práctico será analizar el movimiento de un cuerpo, en este caso un carrito, que se deslizará por una pista inclinada. Mediremos el tiempo que empleará en recorrer distintas distancias y estudiaremos la relación de esasdos variables (Δt y Δx) de manera que nos remita, si tal existe, a la ecuación horaria x=f(t). Además, el uso del Smart-Timer nos permitirá medir la velocidad y la aceleración del carrito. Luego investigaremos su relación con el tiempo (v=f(t) y a=f(t)).

Procedimiento experimental

Para el experimento utilizamos un dispositivo tal como lo muestra la Figura 1:



Se trata de una pista de aluminioelevada en un extremo a través de un soporte. Medimos el ángulo de inclinación mediante un transportador adosado a la pista. α= 3º+ 1º. Es preferible utilizar un ángulo de inclinación menor a 5º para que el móvil no adquiera una velocidad muy elevada ya que el sistema de medición (Smart-Timer) no registra correctamente intervalos de tiempos cortos. Sobre la pista de aluminio se desplazó elcarrito cuyo movimiento fue limitado por topes en ambos extremos. El primer tope fijó la posición desde la cual se soltó el carrito, asegurando así que el movimiento se repitiera sin cambiar las condiciones iniciales. La función del segundo tope fue frenar el movimiento del carrito y evitar que se saliera de la pista. Utilizamos el Smart-Timer como sistema de medición (mínima división: 0,0001 segundos)y sus dos sensores de barrera: el primero (Sensor 1) estaba fijo en los 20,1cm mientras que al segundo (Sensor 2) lo fuimos colocando en las posiciones deseadas aumentando de a 10cm en cada medición. La pista tenía pegada una cinta métrica que nos permitió determinar la posición de los sensores y el carrito. Sobre el carrito colocamos una regla acrílica cuya función fue bloquear el haz infrarrojode los sensores a través de distintas franjas oscuras dispuestas a distintas alturas de la regla. Empleamos las dos franjas que se encuentran a la altura del haz separadas por 1cm.
Figura 2:

Figura 2: elementos que permanecieron fijos durante el experimento.
El origen temporal (t0) lo posicionamos en el sensor 1 ya que allí se inició el cronómetro cuando pasó el carrito. Este no es un cuerpopuntual por lo tanto determinamos su posición a partir de la primera franja oscura que es la que detecta el sensor cuando está completamente interrumpido. La posición inicial (x0) la consideramos donde colocamos en el sensor 1 ya que el Smart-Timer medía el tiempo desde esa posición. Por lo tanto:

X0= 20 cm ; t0 = 0s

Los sensores de barrera tenían un grosor de 2cm. Si queríamos colocar un sensor,por ejemplo, en los 30cm, debíamos ponerlo entre 29 y 31 para que el haz infrarrojo (en la mitad del sensor) estuviera en 30cm. Por ello tomamos como incerteza de la medición de posición la mitad del sensor: (εx=1cm). En las tablas anotamos el valor que medía la cinta métrica para la posición del sensor 2.
Para medir los intervalos de tiempo colocamos el sensor 2 en la posición deseada, nosfijamos a qué distancia estaba del primer sensor y anotamos ese valor en una tabla de valores. Luego, programamos el cronómetro en modo TWO GATES para medir el intervalo de tiempo, y dejamos deslizar el carrito sin ningún tipo de impulso desde el primer tope. Al pasar por el sensor 1 la primera franja oscura de la regla interrumpió el haz y, por ende, se inició el cronometraje. Cuando llegó al segundosensor el cronómetro se detuvo y volcamos en la tabla el resultado de Δt que había medido el Smart-Timer. Luego se trasladó el carrito hacia el tope superior y se realizó la medición de la aceleración, y luego la de la velocidad. En el caso de la posición, la segunda franja siempre fue ignorada por los sensores del Smart-Timer por lo que el cronómetro no se detuvo al pasar por éste.
Para la...