VELOCIDAD DE UN MOVIL EN MRU

Velocidad de un móvil en MRU: dos métodos para medirla


1. Resumen
2.
3. Desarrollo experimental
4. Resultados y Discusión
5. Conclusiones
6. Bibliografía
7. Apéndice de cálculos
Resumen
En el presente trabajo se midió una serie de veces el tiempo que emplea un móvil en recorrer una distancia conocida a lo largo de un plano horizontal sin fuerzas resultantes aplicadas sobre él. Eneste punto se utilizaron fotosensores dispuestos en una interfase y software MPLI. A partir del tiempo obtenido y de la distancia, se calculó la velocidad con la que el móvil realizaba su desplazamiento. Asimismo, utilizando un sensor que emite una señal sonora (Presition Timer) y mediante el programa MPLI recolectamos mediciones de posición y tiempo y confeccionamos un gráfico de posición enfunción de tiempo, obteniendo a través de un ajuste por cuadrados mínimos la velocidad. Se compararon estos dos valores.
1. Introducción
Es importante que destaquemos algunos aspectos que nos servirán de fundamento teórico cuando queramos justificar los resultados obtenidos en este trabajo.
A través de la experiencia, sabemos que un cuerpo no cambia su movimiento a menos que se ejerzan acciones sobreél. Queremos decir que no modifica su movimiento a menos que se lo ponga en interacción con otro. Si esto ocurre, su vector velocidad ya no será constante.
Reformulando, un cuerpo que se encuentra libre de acciones exteriores se mueve con movimiento rectilíneo y uniforme (ya que ). En particular, si está inicialmente en reposo, respecto de un sistema, continuará en reposo mientras no tengainteracción con otro cuerpo.
En este caso, el carrito se encuentra durante todos los ensayos apoyado sobre un plano horizontal, suponemos que sin fricción, y como no hay ninguna otra fuerza actuante, el movimiento será con velocidad constante.
Podemos representar lo que dijimos en el párrafo precedente a través de un esquema llamado diagrama de cuerpo libre.
"frecuencia de adquisición"= fa
A manerade aclaraciones adicionales, podemos decir que el principio de funcionamiento del fotogate radica en el paso o no de luz que se produce si el carrito pasa o no por él. Es decir, cuando el carrito pasa por el haz de luz que emite un fotogate, éste se ve interrumpido y este intervalo de interrupción es lo que el sensor detecta. Por tanto, su señal resulta una onda cuadrada.
2. Desarrolloexperimental
Realizamos dos experiencias independientes para calcular a partir de cada una de ellas un valor de velocidad del móvil y de esta forma estar en condiciones de comparar y discutir los resultados.
El dispositivo utilizado primeramente se esquematiza en la figura 2.

Figura 2: Plano horizontal sobre el cual se
apoya un carrito que se encuentra enganchado a un hilo del cual pende una pesaque pasa por una polea.
El dispositivo fue armado de forma tal que el móvil comenzara a describir un MRU unos instantes antes de pasar por el primer fotosensor (fg1). Esto se logró colocando un taburete sobre el cual se apoyase la pesa antes de llegar al fg1. Cuando la masa encuentra apoyo, la tensión de la soga se anula pues la misma ya no se mantiene tensa, sino que se dobla Esto es un supuestoimportante a tener en cuenta, junto con que la soga es inextensible.
A continuación, mostramos un esquema que da cuenta de la situación en la que se ve que en el gráfico que la mayoría de los datos se concentran en el intervalo [0.570s;0.573s].
A continuación, se detalla una tabla con el valor promedio o más probable, y las desviaciones estándar y estándar del promedio calculados junto con elhistograma por el programa Origin. Es importante aclarar que se ha convenido en tomar 3 cifras significativas para expresar estas magnitudes.
(s) (s) (s)
0.576 0.004 0.001
Tabla 1
El valor promedio no se halla en el intervalo que contiene la mayor cantidad de datos.
Luego, decimos que
t (tiempo) = (0.576 ± 0.004) s
Hemos tomado como error en la medición del tiempo la desviación...