dinamica
Páginas: 6 (1473 palabras)
Publicado: 10 de febrero de 2014
DInamica
A continuación, se presentará una nueva práctica de laboratorio realizada con el programa “datastudio”. En esta ocasión se va a pasar de cómo es el movimiento a cuáles son las causas del movimiento, es decir, la dinámica, la cual está fundamentada bajo las leyes de Newton. Se agregan nuevos conceptos, como lo son la masa, la fuerza, el momentum lineal, entre otros. El experimento setrata de un montaje con un planeador y un portapesas, hecho sobre un carril de aire. El sensor utilizado para este experimento se denomina “polea inteligente”.
INTRODUCCIÓN:
La dinámica es el segmento de la física que describe qué es aquello que conlleva a los cambios de movimiento de cualquier sistema físico, es decir, se hablan de las causas del movimiento. Es un estudio más detallado delmovimiento donde se incorporan nuevos conceptos físicos, a los que ya se manejan. Aquellos conceptos son la fuerza, el peso o masa, el momentum lineal, acción, reacción y tensión.
La historia de la dinámica, en mayor parte, se remonta hacia el siglo XVII, donde Isaac Newton, se basó en los estudios de Galileo sobre cuerpos con aceleración uniforme, para que formulara sus tres leyes de ladinámica.
La primera ley de Newton es el principio de la inercia, el cual dice que un cuerpo va a permanecer en reposo si ninguna fuerza actúa sobre dicho cuerpo o si la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el mismo resulta ser cero.
La segunda ley trata acerca de la conservación del momentum lineal, es decir, observa el momentum lineal con respecto al tiempo. Se le conoce como conservacióndel momentum lineal, de donde posteriormente saldría la ecuación de la fuerza neta, ya que la fuerza es la derivada del momentum líneal con respecto al tiempo.
Por último, la tercera ley es el principio de acción y reacción y explica que si el cuerpo aplica una fuerza sobre un segundo cuerpo, éste último aplica otra fuerza del mismo valor, pero con dirección contraria respecto del primercuerpo.
MÉTODOS:
Para el presente experimento, se realizó un montaje que se compone de: un planeador, un portapesas, pesos adicionales, hilo, el carril de aire y un sensor llamado “polea inteligente”, el cual está integrado al programa “datastudio”.
En primer lugar, un compresor de aire está previamente conectado al carril, con tal de que el planeador no se raspe al accionarse y presentefriccion. Luego, se instala el sensor “polea inteligente” y se integra al programa por intermedio de la interfaz. Posteriormente el planeador y el portapesas se unen con el hilo, dejando este último en una posición tal que no pueda rozar el carril y que encaje perfectamente en la polea.
Después de instalar y ajustar todo el sistema, se procede a realizar los ensayos correspondientes. El pesoinicial del portapesas era de 1 gramo, al que se le fue agregando más peso, a medida que transcurrieran los ensayos. Se hicieron cinco en total para este experimento y en ellos se manejaron cinco pesos diferentes.
Cada ensayo consistía en soltar el planeador, con el compresor de aire encendido, hasta una banda de caucho que iba a recibir el impacto del planeador, que viene bajo efectos delportapesas. En el programa, se debía detener el seguimiento del sensor justo antes del impacto. Al portapesas se le aplicaron masas de 5, 8, 10, 12, 15 gramos respectivamente.
CÁLCULOS Y RESULTADOS:
Los resultados que arroje el experimento se expresan en las gráficas que se generan en el programa “datastudio”.
GRÁFICA 1: POSICIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO
De acuerdo a lo que se experimentó,las ecuaciones de movimiento serían:
Ensayo 1 (5g.):
x = (-0,00498 4.9E-4)+ (0,186 9,1E-4) t + (0,126 3.8E-4) t2
Ensayo 2 (8g.):
x = (-0,00301 1.6E-4)+ (-0,0156 2.6E-4) t+ (0,216 9,6E-5) t2
Ensayo 3 (10g.):
x = (-0,00304 5,2E-4)+ (0,214 0.0011) t+ (0,214 5.0E-4) t2
Ensayo 4 (12g.):
x = (0,00475 2.1E-4)+ (-0,00964 3,1E-4) t + (0,217 1.1E-4) t2
Ensayo 5 (15g.):...
A continuación, se presentará una nueva práctica de laboratorio realizada con el programa “datastudio”. En esta ocasión se va a pasar de cómo es el movimiento a cuáles son las causas del movimiento, es decir, la dinámica, la cual está fundamentada bajo las leyes de Newton. Se agregan nuevos conceptos, como lo son la masa, la fuerza, el momentum lineal, entre otros. El experimento setrata de un montaje con un planeador y un portapesas, hecho sobre un carril de aire. El sensor utilizado para este experimento se denomina “polea inteligente”.
INTRODUCCIÓN:
La dinámica es el segmento de la física que describe qué es aquello que conlleva a los cambios de movimiento de cualquier sistema físico, es decir, se hablan de las causas del movimiento. Es un estudio más detallado delmovimiento donde se incorporan nuevos conceptos físicos, a los que ya se manejan. Aquellos conceptos son la fuerza, el peso o masa, el momentum lineal, acción, reacción y tensión.
La historia de la dinámica, en mayor parte, se remonta hacia el siglo XVII, donde Isaac Newton, se basó en los estudios de Galileo sobre cuerpos con aceleración uniforme, para que formulara sus tres leyes de ladinámica.
La primera ley de Newton es el principio de la inercia, el cual dice que un cuerpo va a permanecer en reposo si ninguna fuerza actúa sobre dicho cuerpo o si la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el mismo resulta ser cero.
La segunda ley trata acerca de la conservación del momentum lineal, es decir, observa el momentum lineal con respecto al tiempo. Se le conoce como conservacióndel momentum lineal, de donde posteriormente saldría la ecuación de la fuerza neta, ya que la fuerza es la derivada del momentum líneal con respecto al tiempo.
Por último, la tercera ley es el principio de acción y reacción y explica que si el cuerpo aplica una fuerza sobre un segundo cuerpo, éste último aplica otra fuerza del mismo valor, pero con dirección contraria respecto del primercuerpo.
MÉTODOS:
Para el presente experimento, se realizó un montaje que se compone de: un planeador, un portapesas, pesos adicionales, hilo, el carril de aire y un sensor llamado “polea inteligente”, el cual está integrado al programa “datastudio”.
En primer lugar, un compresor de aire está previamente conectado al carril, con tal de que el planeador no se raspe al accionarse y presentefriccion. Luego, se instala el sensor “polea inteligente” y se integra al programa por intermedio de la interfaz. Posteriormente el planeador y el portapesas se unen con el hilo, dejando este último en una posición tal que no pueda rozar el carril y que encaje perfectamente en la polea.
Después de instalar y ajustar todo el sistema, se procede a realizar los ensayos correspondientes. El pesoinicial del portapesas era de 1 gramo, al que se le fue agregando más peso, a medida que transcurrieran los ensayos. Se hicieron cinco en total para este experimento y en ellos se manejaron cinco pesos diferentes.
Cada ensayo consistía en soltar el planeador, con el compresor de aire encendido, hasta una banda de caucho que iba a recibir el impacto del planeador, que viene bajo efectos delportapesas. En el programa, se debía detener el seguimiento del sensor justo antes del impacto. Al portapesas se le aplicaron masas de 5, 8, 10, 12, 15 gramos respectivamente.
CÁLCULOS Y RESULTADOS:
Los resultados que arroje el experimento se expresan en las gráficas que se generan en el programa “datastudio”.
GRÁFICA 1: POSICIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO
De acuerdo a lo que se experimentó,las ecuaciones de movimiento serían:
Ensayo 1 (5g.):
x = (-0,00498 4.9E-4)+ (0,186 9,1E-4) t + (0,126 3.8E-4) t2
Ensayo 2 (8g.):
x = (-0,00301 1.6E-4)+ (-0,0156 2.6E-4) t+ (0,216 9,6E-5) t2
Ensayo 3 (10g.):
x = (-0,00304 5,2E-4)+ (0,214 0.0011) t+ (0,214 5.0E-4) t2
Ensayo 4 (12g.):
x = (0,00475 2.1E-4)+ (-0,00964 3,1E-4) t + (0,217 1.1E-4) t2
Ensayo 5 (15g.):...
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