Fisica

Laboratorio de Física Universitaria 1: Modelo no Lineal: Plano Inclinado Abraham Vilchis

Primavera 2006

ESTUDIO DE UN MODELO NO LINEAL MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO: PLANO INCLINADO
Autor: Fís. Abraham Vilchis Uribe. Fecha: Primavera–2006

OBJETIVOS • • • Encontrar la relación que existe entre la distancia x, y el tiempo t, cuando un móvil se mueve con aceleración constante en unasola dimensión, escribiendo su ecuación experimental explícita. Ensayar una aproximación logarítmica para encontrar la relación que existe entre la distancia x, y el tiempo t, cuando un móvil se mueve con aceleración constante en una sola dimensión, escribiendo su ecuación experimental explícita. Identificar el significado físico de la pendiente, m, y de la ordenada al origen, b, en la aproximaciónlogarítmica de los datos de distancia x, y tiempo t, cuando un móvil se mueve con aceleración constante en una sola dimensión, escribiendo sus valores experimentales explícitos. Estimar la magnitud de la aceleración de un móvil que se mueve con aceleración constante en una sola dimensión, escribiendo su valor experimental explícito.

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HABILIDADES A DESARROLLAR • • • • Tomar datos utilizandoel programa LoggerPro. Analizar datos por el método de los Mínimos Cuadrados. Interpretar los resultados que arroja el método de los Mínimos Cuadrados. Establecer diferencias y similitudes entre un modelo lineal y un modelo no lineal.

PREGUNTAS PRELABORATORIO 1. ¿Podrías dar un ejemplo de un movimiento con aceleración constante que observes cotidianamente? 2. ¿Qué caracteriza a tal movimiento?3. ¿Bajo qué circunstancias un objeto se mueve con aceleración constante? 4. ¿Cuáles son las condiciones físicas para que un objeto experimente un movimiento con aceleración constante?
2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. México D.F.

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Primavera 2006INTRODUCCIÓN Se dice que un objeto o partícula experimenta un movimiento uniformemente acelerado (MUA), cuando se mueve en línea recta con aceleración constante. Este movimiento requiere entonces que el objeto o partícula tenga una aceleración constante distinta de cero en una sola dirección, lo cual implica que la sumatoria de las fuerzas externas actuando en esa partícula u objeto es igual a lamasa del objeto multiplicada por su aceleración. Matemáticamente se puede expresar mediante la segunda ley de Newton, asumiendo que sólo se mueve en la dirección X:
1 a 0x t 2 2

Posición como función del tiempo: x = x 0 + v 0x t + Velocidad como función del tiempo: v = vox+ aox t

ΣFx
Partícula de masa m

aox

Aceleración como función del tiempo: a = aox = cte. Sumatoria de fuerzas: ΣFx =maox

Donde xo es la posición inicial al tiempo cero, y vox es la velocidad inicial al tiempo cero. Así pues, si se quiere experimentar con un móvil que se mueve describiendo un movimiento uniformemente acelerado, debemos asegurarnos que las fuerzas externas actuando sobre la partícula u objeto tengan una sola componente distinta de cero en la dirección «x» para que su aceleración sea constantey distinta de cero en esa misma dirección.

2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. México D.F.

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Primavera 2006

ACTIVIDAD: Para conseguir los objetivos propuestos arriba, vamos a necesitar el siguiente material: MATERIAL: 1.- Interfase LabPro con un sensorde ultrasonido. 2.- Flexómetro. 3.- Carrito. 4.- Soporte universal. 5.- Plano inclinado 4 2

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INSTRUCCIONES: I.1. Predice cómo será la gráfica de la distancia–tiempo para un M. U. A. Dibújala en tu bitácora, recuerda que el tiempo, t, es tu variable independiente y la distancia, y, es la variable dependiente. I.2. Arma un dispositivo como lo muestra la foto y toma una serie de...