cinematica

Introducción
En el presente trabajo práctico estudiaremos el movimiento de un carro que se desliza por una pista inclinada prescindiendo de las causas que provocan ese movimiento: la cinemática. El objetivo es averiguar la relación existente entre el desplazamiento del carro y el tiempo, la velocidad y la aceleración de un carrito que se desliza por una pista inclinada y determinar la ecuaciónhoraria. Trataremos de averiguar si el movimiento es rectilíneo y uniformemente variado.
Mediremos el tiempo que tardó en realizar distintos desplazamientos, la aceleración y la velocidad del mismo con el cronómetro de alta precisión SMART-TIMER, una regla acrílica especial y dos sensores de barrera.
Debemos tener ciertos conocimientos teóricos para poder realizar el trabajo y analizar losresultados: en esta clase de movimiento, el desplazamiento de un móvil en función del tiempo que tarda resulta ser una parábola gráficamente, la aceleración es constante y la velocidad en función del tiempo es una función lineal, por lo que las ecuaciones horarias que intentaremos obtener son:
X(t)=Xo  Vo . (t1-to)  . A . (t1-to)
V(t)= Vo a . (t1-to)
A= Ao
Xo es la posición inicial, Vo esla velocidad inicial, t1 cualquier tiempo posterior al inicial, to el tiempo inicial, A la aceleración, que es igual a Ao (es decir, a la aceleración inicial). Además, este puede ser acelerado o retardado dependiendo de si coinciden los signos de la velocidad y el tiempo.
Cuando el movimiento es rectilíneo y unidorme (MRU), la posición es directamente proporcional al tiempo (gráficamente es unarecta). En este caso, es la velocidad la que es constante, y por esto la aceleración es nula. Las ecuaciones horarias con las mismas referencias horarias, entonces serías:
X(t)= Xo + V (t-to)
V(t)= Vo
Procedimiento experimental
Los materiales necesarios para la experiencia son una pista de aluminio con una cinta métrica adosada sobre la cual se desplaza un carro. Gracias a un soporte colocadoen uno de los extremos de la misma se la puso inclinar, se utilizó un transportador para medir el ángulo de inclinación, que durante toda la experiencia fue el mismo (4°). Este debía ser menor a 5°, (ya que de otra manera la aceleración sería muy alta y por lo tanto las medidas tomadas de su movimiento serían poco precisas además de que se pondrían en riesgo los materiales de trabajo pudiéndosedañar). En ambos extremos de la pista se colocaron dos topes para limitar el mpvimiento del carro y repetir las mediciones correctamente.
Para realizar las mediciones de tiempo, velocidad y aceleración del móvil, utilizaremos el cronómetro Smart-Timer junto con dos sensores de barrera y una regla acrílica cuya función será bloquear el haz infrarrojo de los sensores. Al pasar el carro por el primersensor, se activará la medición de tiempo y al llegar a la posición del segundo sensor se dará fin a la medición, visualizándose en la pantalla del cronómetro el resultado de la misma.
En primer lugar establecimos el sistema de referencia. El origen espacial se tomó al pasar el carrito por el primer sensor, el valor fue de 5 cm. Para el origen temporal se le asignó 0 s, justo en el momento enque el carrito pasaba por el sensor.
Tomamos ciertas precauciones para eliminar la mayor cantidad de fuentes de incerteza posibles: el carro fue liberado sin transmitirle velocidad siempre por la misma persona arrojado siempre desde el mismo lugar. A continuación se explicará el cálculo de incertezas en el caso de cada variable:
El tiempo medido con el cronómetro Smart-Timer tiene un error de0,0001s porque es la mínima división del instrumento, pero como es tan pequeño este número, es despreciable al igual que el error de reacción de los sensores porque son muy exactos, entonces la incerteza que tendremos en cuenta es la obtenida repitiendo las mediciones de un mismo desplazamiento, que fue 0,01s.
La distancia recorrida por el carro entre los sensores en cada caso tiene una incerteza...