CINEMÁTICA DE LA PARTICULA I

CINEMÁTICA DE LA PARTICULA I
Manuel Alejandro Rodriguez Osuna
Humberto Luis Portocarrero AramayoParalelo 1 –Martes 18:00 – 19:30
18/08/2015
Índice de Términos— Desplazamiento, Distancia, Movimiento Rectilíneo Uniforme, Tiempo, Velocidad.
Cinemática de la Partícula I
Objetivos
Objetivo General
Determinar experimentalmente la velocidad instantánea de un cuerpo con movimientorectilíneo uniforme.
Objetivos Específicos
Demostrar las magnitudes de tiempo y distancia.
Estudiar el movimiento rectilíneo uniforme.
Manipular adecuadamente las variables utilizadas en el experimento.
Fundamento Teórico
El movimiento rectilíneo uniforme pertenece a la parte de la cinemática, que es la parte que nos introduce al lenguaje necesario para la descripción de los fenómenos. Ésta, a suvez pertenece a la mecánica, la cual estudia el movimiento de los cuerpos materiales.
En este capítulo de la física es importante tener claras ciertas definiciones para la mejor comprensión tanto de este tema como de los siguientes:
Desplazamiento: es la distancia que una partícula recorre sobre una trayectoria geométrica. Se trata de un vector que tiene magnitud y dirección como los demásvectores. En resumen es el cambio de la posición de una partícula
Velocidad: es la razón de cambio del desplazamiento con respecto al tiempo como se muestra en la siguiente ecuación:
v= dsdt(1)
Donde:
V es la velocidad
ds es la diferencial de desplazamiento
dt es la diferencial de tiempo
Velocidad media: es el desplazamiento de la partícula, ∆x, dividido entre el intervalo de tiempo ∆t,durante el cual ocurre el desplazamiento y se representa con la siguiente ecuación:
vx=∆x∆t(2)
Velocidad instantánea: es la velocidad que muestra el cambio de la misma en instantes diferentes y se la representa con la siguiente ecuación:
vx≡lim∆t→0∆x∆t(3)
Las principales características del movimiento rectilíneo uniforme son:
Se da en una sola recta, por lo tanto es un movimientounidimensional.
En el MRU existe una velocidad constante, es decir, que el modulo, sentido y dirección de ésta no cambian y por lo tanto no existe la aceleración.
Gráfica 1. Relación Distancia vs Tiempo

En la gráfica 1 se puede observar una gráfica de distancia vs tiempo de la que la pendiente de la recta es la constante B que viene a ser la velocidad.
Gráfica 2. Relación Velocidad vs Tiempo

En lagráfica 2 se puede observar la relación de la velocidad en función del tiempo para el movimiento rectilíneo uniforme.
Un movimiento rectilíneo uniforme es aquél cuya velocidad es constante, por tanto, la aceleración es cero. La posición x del móvil en el instante t lo podemos calcular integrando, o gráficamente, en la representación de v en función de t. En esta gráfica v es la velocidad en ms;t es el tiempo en segundos [s]; x es la distancia y está en metros [m].
Procedimiento
Para el desarrollo del laboratorio se instaló un carril metálico de aproximadamente 2.27 [m], el mismo estaba asentado sobre 2 mesas correctamente niveladas. A un costado del carril se colocó una cinta métrica para determinar distintas distancias. A un costado del carril se acoplo un impulsor, el mismo constade un resorte de varios grados de compresión, cuyo objetivo es capturar energía cinemática y soltarla en el carrito convirtiéndola en energía cinética. Este impulsor generó una fuerza suficiente para que el móvil pueda recorrer los 2.27[m] del carril sin perder mucha energía en el trayecto.

Por otro lado se colocaron 2 sensores photogate ME9215A (patrón y secundario) los cuales registrarondatos de tiempo para cada una de las distancias utilizadas, estos miden el tiempo de la siguiente manera: en cada uno existe una luz infrarroja que se interrumpe al momento de que el móvil pasa, al interrumpirse esta luz se inicia el contador del sensor patrón y cuando el móvil pasa por el sensor secundario la luz infrarroja de éste también se interrumpe y el contador para. Con ayuda de estos...