2 2 Informe N1

E1: Cinemática de la partícula en una y dos dimensiones
Integrantes
Diego Torres Lara1, Carlos Vidal Céspedes2
1Ingeniería civil eléctrica
2Ingeniería en Biotecnología
Profesora
Loreto Troncoso Aguilera
Sección
L-30
Resumen
En la primera actividad que realizamos se ejecutó el desplazamiento de un carro sobre un riel y fue medida su ubicación respecto al tiempo, mientras que en la segundaactividad se preparó el lanzamiento de una bola, de modo de obtener los datos de posición y velocidad del mismo. Cabe destacar que en la primera experiencia sólo se tuvo posición en una dimensión y en el segundo caso en dos dimensiones.
Experiencia 1 - Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado en un plano inclinado
Introducción
La cinemática es una rama de la mecánica clásica que describe elmovimiento de un punto, objeto y sistemas de objetos sin tomar consideración de las causas que lo originan.
Objetivos
Determinar y analizar las ecuaciones de movimiento de una partícula que se mueve en una dimensión.
Realizar gráficos de varias variables físicas.
Determinar la relación funcional entre dos variables físicas.
Interpretar el significado físico de las constantes de la relación funcionalMontaje

Materiales
1. Riel
2. Carro
3. Sensor de movimiento
4. Cuña
Descripción del EXPERIMENTO
Una vez realizado el montaje, se procede a conectar el sensor de movimiento al computador, para registrar los datos obtenidos. Todo listo, el carro se comienza a deslizar a lo largo del riel, obteniendo instantáneamente los gráficos adjuntos a continuación.
Resultados
Obtenga el gráfico posición vstiempo a través de un sensor de movimiento y el gráfico componente de la velocidad en función del tiempo:

Gráfico Posición vs Tiempo

Gráfico Velocidad vs Tiempo
Grafique los datos posición vs tiempo correspondiente al movimiento del carro

Escriba la relación funcional entre las variables en ambos gráficos e identifique el significado de las constantes de dichos gráficos
De la información que seproporciona del ajuste lineal del primer gráfico (posición-tiempo) se observa que corresponde a una función cuadrática del tipo:

Dicha ecuación la podemos utilizar para encontrar la ecuación de itinerario del cuerpo. Identificando que la t corresponde a la variable tiempo medido en segundos (s), es posible determinar las demás componentes: , obteniendo:


Luego para el segundo grafico (velocidadvs tiempo) el ajuste lineal, permite verificar que dicho grafico responde a una función lineal, de ecuación:

De esta información se deduce que t corresponde a la variable tiempo medida en segundos (s); determinando que, y , obteniendo:


Interprete el significado del área bajo la curva en el gráfico vx vs tiempo
Se puede interpretar que el área bajo la curva del gráfico velocidad vs tiempo, esla integral de la velocidad, es decir la posición en función del tiempo.
Determine la aceleración a partir de ambos gráficos
A partir del primer gráfico (posición vs tiempo) tenemos:

Entonces la aceleración es:

A partir del segundo gráfico (velocidad vs tiempo):

Entonces la aceleración es:

Determinar la rapidez inicial y velocidad en cualquier instante del cuerpo
Para poder determinar larapidez inicial, debemos obtener la velocidad inicial, en este caso veremos dos velocidades iniciales, el del primer y segundo gráfico.
Primer gráfico:

Donde la velocidad inicial es , entonces la rapidez inicial es
Segundo gráfico:

Donde la velocidad inicial es , entonces la rapidez inicial es
Ahora para obtener la velocidad en cualquier instante de tiempo debemos derivar la ecuación itinerario,de modo que tenemos:


Experiencia 2 - Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado en un plano inclinado

Imagen del lanzamiento del proyectil
Introducción
Objetivos
Determinar y analizar las ecuaciones de movimiento de una partícula que se mueve en dos dimensiones.
Determinar la relación funcional entre dos variables físicas.
Interpretar el significado físico de las constantes de la relación...