Física - mediciones en laboratorio

TITULO: Práctica de cinemática con sensores.

Resumen:

La práctica consistió en realizar mediciones de la posición en función del tiempo para un carrito en movimiento mediante un sensor, analizar los datos obtenidos mediante un software y la posterior realización de cálculos. A partir de estos datos construimos su gráfica, trazamos las líneas de tendencia y obtuvimos los valores de lasvelocidades medias a través tres métodos diferentes. El primer método se basó en las velocidades dadas explícitamente por el software del sensor, el segundo a través de las derivadas en un punto, y el tercero tomando a la velocidad como pendiente de la ecuación de la línea de tendencia. A partir de los datos obtenidos hicimos una comparación con los modelos teóricos, y obtuvimos como conclusión unasemejanza de los mismos con la realidad.

Introducción teórica:

En ésta práctica contrastaremos los modelos teóricos ideales de Movimiento rectilíneo uniforme y Movimiento rectilíneo uniformemente variado. A continuación haremos una breve reseña de cada movimiento y conceptos clave para su comprensión.

Velocidad: Se llama velocidad al cociente entre la distancia recorrida y el tiempo empleadoen recorrerla: V= x/t
La velocidad es una magnitud vectorial, es decir, al indicarla no solo se debe explicitar su medida o módulo, sino también su dirección y sentido. Evidentemente, para esto necesitaremos establecer un sistema de referencia claro y conveniente para establecer la velocidad claramente.
Establecemos también la existencia de varias magnitudes de la velocidad, que reflejandistintos aspectos del movimiento en sí. Por ejemplo:

Velocidad media: La velocidad media o velocidad promedio informa sobre la velocidad de un móvil en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δx) por el tiempo transcurrido (Δt), cuando Δt es diferente de 0. De modo que podemos decir que la velocidad media es la velocidad que debería tener el móvil para recorrer lamisma distancia, en el mismo tiempo, pero con movimiento uniforme.

Velocidad instantánea: De la expresión V= Δx/Δt, podemos analizar la velocidad de un móvil en un punto de la trayectoria tomando intervalos de tiempo y espacios recorridos cada vez más pequeños, es decir, Δx y Δt tendiendo a 0. Matemáticamente, este vector velocidad se obtiene por la derivación de la función que define a laposición respecto del tiempo, y por eso es tangente a la curva de este gráfico en todo punto en que evaluemos la velocidad instantánea.

Movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.)
Un movimiento es uniforme cuando recorre distancias iguales en tiempos iguales. En este caso, se precisa también que la trayectoria sea una recta. En el M.R.U., al hacer el cociente entre cualquier tiempo t y su correspondienteposición x da siempre una constante, a la que denominamos velocidad. Esta velocidad es la misma durante todo el desplazamiento. Por lo tanto, de la ecuación V= x/t podemos deducir todas las características del movimiento: tiempo t=x/V, y posición x= V/t. Podemos ver que en el M.R.U., la aceleración es cero, pues ni la velocidad ni la dirección del movimiento varían en el tiempo.

Movimientorectilíneo uniformemente variable (M.R.U.V.)
Un movimiento variado es aquel cuya velocidad no es constante. El M.R.U.V. es aquel cuya velocidad experimenta variaciones iguales en tiempos iguales. Es decir, los aumentos de velocidad están en proporción con los tiempos. Asi mismo, definimos a la aceleración como el cociente entre una variación ∆V de velocidad y el tiempo t en que se produce. Enfórmula, a= ∆V/t. Tambien podemos deducir otras fórmulas a partir de éstas: ∆V= at, t=∆V/a. La aceleración se medirá entonces en m/s2. La aceleración como magnitud física representa la variación de la velocidad en cada unidad de tiempo. Es la rapidez con que cambia la velocidad. En un M.R.U.V. la aceleración es constante.

Funcionamiento del sensor: El sensor utilizado emite una onda sonora que...