Cinematica

Cinemática

1.- Introducción:

El siguiente informe trata sobre el experimento realizado en el laboratorio de física del instituto superior TECSUP. Este experimento trata sobre el estudio de la cinemática, ciencia que estudia los movimientos, de la cual se realizo el estudio de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, mediante el experimento que posteriormente se mencionara con másdetalle.

Para el estudio del movimiento de un objeto en este caso el de un carro plastico (movil pascar) de masa desconocida se requiere un registro de cómo varia la posición con respecto al tiempo, lo que se pudo lograr gracias a la ayuda de un sensor de movimiento rotacional conectada a la computadora y al programa DATA STUDIO, se realizo un registro el cual consiste en una serie de puntoslos cuales marcan una unidad de tiempo entre dos puntos consecutivos.

Luego veremos como la aceleracion en caida libre vertical alcanza un valor de 9.81m/s^2. Lograremos esto con la ayuda de una regla obturadora cebra y un sensor de movimento conectado a la computadora y lograremos obtener los datos con la ayuda el programa data studio. Y comprobaremos que la caida de un cuerpo no depende de sumasa.

2.- Objetivos:
* Establecer cuáles son las características del movimiento rectilíneo con aceleración constante.
* Determinar experimentalmente las relaciones matemáticas que expresan la posición, velocidad y aceleración de un móvil en función del tiempo.
* Calcular la aceleración de la gravedad usando los sensores y verificar que la caída de un cuerpo no depende de su masa.3.- Fundamento Teórico:

4.- Materiales y equipos de trabajo:
* Computadora personal con programa Data Studio instalado
* Sensor de movimiento rotacional
* Foto puerta con soporte
* Móvil PASCAR
* Regla obturadora (Cebra)
* Varillas (3)
* Polea
* Pesas con porta pesas
* Cuerda
* Regla.

Figura Nº 1. Materiales y equipos de trabajo.
Fuente: ElaboraciónPropia.

5.- Procedimientos:
5.1. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado:

Figura Nº 2. Montaje del MRUV.
Fuente: Elaboración Propia.

Figura Nº 3. Ejecución del MRUV.
Fuente: Elaboración Propia.

a. En cada caso ¿Cuál es el la diferencia entre el valor teórico y el valor experimental de la aceleración? ¿A qué se debe dicha diferencia?

b. Usando los datos del montaje y laaceleración experimental encontrada, exprese su ecuación de posición y su primera derivada.

c. Describa las características del montaje que permite justificar su clasificación como movimiento rectilíneo con aceleración constante.

d. ¿En qué medida la fuerza de fricción con la mesa afecta al modelo experimental? Justifique.

5.2. Caída libre:

Figura Nº 4. Montaje para caída libre.Fuente: Elaboración Propia.

Figura Nº 5. Ejecución de la caída libre.
Fuente: Elaboración Propia.

Tabla 4: calculo de la aceleracion experimental
Número de medición | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Promedio |
Velocidad final (m/s) | 2.48 | 2.44 | 2.34 | 2.41 | 2.45 | 2.42 |
Aceleración (m/s2) | 9.97 | 9.70 | 9.73 | 9.69 | 9.86 | 9.79 |
Longitud recorrida (m) | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30| 0.30 |
Tiempo (s) | 0.24 | 0.25 | 0.24 | 0.24 | 0.24 | 0.24 |
Masa total (kg) | |
Análisis | Valor teórico | Valor experimental | % error |
Aceleración (m/s2) | 9.78 | 9.79 | 0.1 % |

Interpretación:Esta tabla nos indica que primero debemos calcular el tiempo en cada uno de los 5 casos, este se calculo con la fórmula:Vf=a.tt=VfaPor ejemplo en el primer caso realizaremos la siguienteoperación:t=2.48s9.97ms2t=0.24sLuego calcularemos los promedios de fila, entonces hallaremos la aceleración promedio, la cual tendrá un valor de 10.19 m/s2 .Finalmente para hallar el error porcentual utilizaremos la fórmula:Valor teórico-valor experimental% error=valor teórico-valor experimentalvalor teórico×100%% error=9.78-9.799.78×100%
% error=0.1 % |

Gráfica 4:Muestras del calculo de...