2014_LABORATORIO_FISICA02 2 Mnuevooo




OBJETIVOS
EXPERIMENTO 01
Determinar experimentalmente la velocidad media de un móvil en diferentes intervalos de tiempo.
Usar el concepto de velocidad instantánea de un cuerpo en un determinado instante.
experimento 02
Determinar la aceleración en un movimiento rectilíneo.
FUNDAMENTO TEÓRICO
EXPERIMENTO 1
VELOCIDAD INSTANTANEA
La velocidad instantánea es un vector tangente a la trayectoria,corresponde a la derivada del vector posición respecto al tiempo.
Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

En forma vectorial, la velocidad esla derivada del vector posición respecto al tiempo:

Donde  es un vector (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria del cuerpo en cuestión y  es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.

EXPERIMENTO 2
ACELERACION
Cada instante, o sea en cada punto de la trayectoria, queda definido un vector velocidad que, en general,cambia tanto en módulo como en dirección al pasar de un punto a otro de la trayectoria. La dirección de la velocidad cambiará debido a que la velocidad es tangente a la trayectoria y ésta, por lo general, no es rectilínea.

La aceleración instantánea se la define como el límite al que tiende el cociente incremental Δv/Δt cuando Δt→0; esto es la derivada del vector velocidad con respecto altiempo:


Puesto que la velocidad instantánea v a su vez es la derivada del vector posición r respecto al tiempo, la aceleración es la derivada segunda de la posición con respecto del tiempo:



EXPERIENCIAS
EXPERIMENTO 1
MATERIALES
una rueda maxwell
una regla
un cronometro
un soporte con varillas paralelas de 65 cm
un tablero de mapresacon tornillos de nivelación
un nivel
PROCEDIMIENTO
Nivele eltablero utilizando los tres puntos de apoyo de tal manera que al desplazar la volante esta no se desvié a los costados. La rueda de Maxwell no debe resbalar sobre el riel solo debe rodar
Divida el tramo AB y determine C. Divida el tramo AC en 4 partes de 4 cm y el tramo CB en 4 partes de 8 cm
Mida los espacios AC, A1C, A2C, A3C. Igualmente los espacios CB, CB3, CB2, CB1.
Suelte la volante siempredesde el punto A y tome los tiempos que tarda en recorrer los espacios mencionados.
Anote sus resultados de mediciones en una tabla.
RESULTADOS
Al medir los espacios AC, A1C, A2C, A3C y los espacios CB, CB3, CB2, CB1se tomó los tiempos que tarda en recorrer dichos espacios, siendo:
TABLA 01

EXPERIMENTO 2
MATERIALES
una rueda maxwell
una regla
un cronometro
un soporte con varillas paralelas de 65 cmun tablero de mapresacon tornillos de nivelación
un nivel
PROCEDIMIENTO

Para establecer la aceleración divida el tramo a recorrer en puntos que estén situados a 10, 20 30, 40 cm de un origen común A.
Suelte la volante siempre del punto A, mida los tiempos que demora en recorrer AA1, AA2, AA3, AA4. Anote los datos en la tabla 2
Utilizando dichos datos y la formula encontrar los valores de lasvelocidades instantáneas de los tramos respectivos AA1, A1A2, A2A3, A3A4.
Grafique las velocidades instantáneas en la función de los tiempos dados por la ecuación
RESULTADOS
Al medir los tiempos que demora en recorrer AA1, AA2, AA3, AA4 se obtuvieron los siguientes resultados:
TABLA 02
TRAMO
Δx(cm)
Δt (s)
Vi (cm/s)
ti (s)


1
2
3
Pm


AA1
10
7.21
7.25
7.18
7.21
1.39
±
(0.05)
3.60
±
(0.05)
AA2
209.25
9.10
9.24
9.23
2.17
±
(0.05)
4.62
±
(0.05)
AA3
30
12.01
11.57
12.04
12.00
2.50
±
(0.05)
6.00
±
(0.05)
AA4
40
14.35
14.31
14.36
14.34
2.79
±
(0.05)
7.17
±
(0.05)










ANALISIS DE RESULTADOS
EXPERIMENTO 1



De la gráfica se obtienen dos ecuaciones para cada tramo:
•Para el tramo AC:
y1= -0.3496x1 + 5.7713
•Para el tramo CB:
y2= 0.142x2 + 2.8749
EXPERIMENTO 2

De...