Informe Cinem Tica

TALLER DE FÍSICA 1, MECÁNICA NEWTONIANA U DISTRITAL, NOVIEMBRE DE 2014.

Cinemática

Jonathan Guancha








Abstract — This report presents the behavior when a body is subjected to a pulling force that does acquire a certain speed and acceleration are considered. The system consists of an assembly (air channel), a recording time photocells and a carriage rail going air encime; whilecarriage is mounted on the rail, making this boot air friction is minimized, this in order to get results that would be expected under the laws of mechanics.
Having done all the assembly, a team member will drive the car on the track while the photocells are waiting for the time to start running the stopwatch and record the time of travel of the carriage on the rail.
Then he proceeds to take allthis data to find the relationship between distance vs time, velocity vs time and acceleration vs time; knowing that these are functions derived from one another and by means of a mathematical relationship is possible to find.
Eventually it is hoped that the results obtained experimentally match which could be expressed by making the laws of mechanics.
Palabras clave — Mínimos cuadrados,constante R, cifras significativas, propagación de errores.

I. RESUMEN
En el presente informe se estudiará el comportamiento que presenta un cuerpo cuando es sometido a una fuerza de empuje que lo hace adquirir una determinada velocidad y aceleración. El sistema está compuesto por un montaje (carril de aire), unas fotoceldas registradoras de tiempo y un carro que va encime del carril de aire;mientras carro va montado en el carril, éste bota aire haciendo que la fricción se minimice, esto con el fin de obtener resultados que se esperaría según las leyes de la mecánica.
Habiendo hecho todo el montaje, un integrante del grupo impulsará el carro sobre el carril mientras las fotoceldas estarán esperando el momento para empezar a correr el cronómetro y registrar los tiempos de recorrido delcarro sobre el carril.
Luego se procede a tomar todos estos datos para encontrar la relación existente entre distancia vs tiempo, velocidad vs tiempo y aceleración vs tiempo; sabiendo que todas estas son funciones derivadas una de la otra y por medio de una relación matemática es posible encontrarlas.
Al final se espera que los resultados arrojados experimentalmente, concuerden con los que sepodría expresar haciéndolo mediante las leyes de la mecánica.

II. INTRODUCCIÓN
Cuando hablamos de cinemática en física, nos referimos al estudio de los cuerpos cuando están en movimiento. Hay 3 leyes que rigen el movimiento en el universo y con las que podemos prever que va a suceder en el recorrido de un cuerpo cuando tenemos ciertos datos. Ese será el eje central desconocidos a partir dedatos que obtengamos experimentalmente.

III. OBJETIVOS
Encontrar la relación existente entre los parámetros posición y tiempo.
Obtener una expresión para la velocidad en función del tiempo.
Calcular la aceleración de la partícula.
Aplicar la regresión cuadrática (mínimos cuadrados) para un análisis gráfico.

IV. MARCO TEÓRICO

IV-A DEFINICIÓN
Para el correcto desarrollodel experimento, fue necesario usar distintas fórmulas que nos fueron de gran ayuda a la hora de llegar a los resultados.
A continuación las definimos algunos conceptos que usaremos en el presente informe.
Regresión cuadrática por el método de mínimos cuadrados: es una técnica de análisis numérico enmarcada dentro de la optimización matemática, en la que, dados un conjunto de paresordenados: variable independiente, variable dependiente, y una familia de funciones, se intenta encontrar la función continua, dentro de dicha familia, que mejor se aproxime a los datos (un "mejor ajuste"), de acuerdo con el criterio de mínimo error cuadrático.
En su forma más simple, intenta minimizar la suma de cuadrados de las diferencias en las ordenadas (llamadas residuos) entre los...