Guion practicas fisica

Centro Asociado de Madrid
Campus Las Rozas

Prácticas de laboratorio
Laboratorio de Física General

Física I
(Grados en Ingeniería)

Prácticas de laboratorio

Grados en Ingeniería
Física I

2
1.0v

Grados en Ingeniería
Física I

Prácticas de laboratorio

1. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
Objetivo
En un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado sepretende determinar la
relación entre la distancia recorrida y el tiempo, la relación entre la velocidad y el tiempo
y le relación entre la masa, la aceleración y la fuerza.

Análisis cinemático del movimiento:
- Determinación de la relación entre el espacio recorrido y el tiempo .
- Determinación de la aceleración mediante la relación velocidad-tiempo

− .

- Determinación de la aceleraciónmediante la relación distancia y el tiempo

−

Análisis dinámico:
- Comprobación del valor de la aceleración mediante la 2ª ley de Newton.

Nociones teóricas
La ecuación de Newton para el movimiento de una masa puntual
una fuerza es:

sobre la que se aplica

=
Donde

es la aceleración:

=

1
2

La velocidad obtenida al aplicar una fuerza constante está dada, en función deltiempo
, por la relación:

3
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=

para una velocidad inicial nula, 0 = 0. Suponiendo condiciones iniciales nulas tanto de
la velocidad como de posición, 0 = 0, 0 = 0. La posición de una masa puntual en
cualquier instante está dada por la expresión:
=

1
2

En la experiencia que nos ocupa el movimiento es rectilíneoy la fuerza producida por el
será:
peso de la masa
=

∙

Donde es la aceleración debida a la gravedad. Si la masa total de carrito es
ecuación del movimiento resultante es:
+

∙

=

, la

∙

La ecuación de la velocidad es:
|

|=

=

+

y la posición:
|

|=

=

1
2

+

4
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Física I

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Dispositivoexperimental
Se utilizará el sistema representado en la figura. En donde la masa
de la polea es
se deja libre y el carrito de masa
despreciable frente a las restantes masas. La masa
realiza un movimiento rectilíneo horizontal con una aceleración .

T

m2

m0
T
m1
P
En el sistema se cumple:

−

=

=

∙ 1

∙ 2

El montaje experimental se basa en lautilización del banco de aire en posición horizontal.
En un extremo se encuentra un ventilador que permite graduar la intensidad del aire que
sale a través del carril. Su misión es eliminar el rozamiento entre el carrito y el carril sobre
el cual se desliza.
Existen dos barras fotoeléctricas de inicio y fin del recorrido que permite medir el tiempo
invertido en recorrer el espacio que las separa. Elcronómetro digital se activa cuando el
carrito pasas por la barrera de inicio y se apaga cuando pasa por la barrera del fin de
recorrido.

Toma y análisis de datos
1. Colocar una barrera fotoeléctrica fija en una posición
.

y otra a una distancia en la posición

5
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Barrera
fotoeléctrica

X1

X2i

di

m2m1
Tomar entre 5 y 10 distancias =
− a recorrer por el carrito sobre el carril de aire.
Para cada una de las distancias repetir el experimento 5 veces, anotando los tiempos
de cada ensayo y anotando el tiempo medio para cada distancia.

=

∑!"

5

2. Representar gráficamente:
a)
b)

en función de
en función de

3. Obtener y representar la recta de regresión de la gráfica b) yobtener el valor de la
aceleración . Calcular la aceleración de la gravedad y comparar el valor experimental
obtenido con el teórico.
4. Representa
frente a , efectuando el cálculo de la velocidad como
siendo , la aceleración calculada en el apartado anterior.

=

∙ ,

5. Teniendo en cuenta las expresiones (1) y (2), calcular la aceleración y la tensión de la
cuerda teniendo en cuenta...