Lab Fisica Carril De Aire

CARRIL DE AIRE



Experimentación de Física I, Departamento de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad del Valle, Santiago de Cali, Noviembre 19 de 2012.
RESUMEN: En el experimento se buscó estudiar el comportamiento de la aceleración, que otorgaba el peso de una masa colgante que bajaba gracias a una polea y que se unía a un carro que se deslizaba por un carril deaire, un fotodetector y un cronometro programable. Inicialmente ponemos el carrito encima del carril, previamente pesado y limpio, para disminuir causas de error, el cual al encender el compresor se deslizara por acción de una masa colgante que está conectada a un extremo suyo. En este trayecto el carrito atravesará un fotodetector que está conectado al cronómetro el cual registrará el tiempo quetarda en pasar uno a uno los postes del carrito por este punto. Este procedimiento será repetido para otras cuatro masas distintas con el fin de apreciar el comportamiento de la aceleración resultante de este sistema.

OBJETIVOS:
Obtener un valor de la aceleración del cuerpo sobre el carril al cambiar la masa que los une para determinar un valor cuantitativo de la gravedad.
Comparar con lasecuaciones los valores experimentales de la aceleración.


INTRODUCCION:

Un sistema compuesto por dos cuerpos unidos por una cuerda, en el cual, uno se encuentra colgando y el otro sobre un carril por el cual se desplaza para medir una distancia recorrida. El equipo a utilizar permite minimizar apreciablemente la fricción del carril causada por un colchón de aire que permitirá desplazar elcuerpo fácilmente, además de poder despreciar la masa de la cuerda y el rozamiento de la polea al igual que su masa. Se tendrá acceso a un sistema de medición del tiempo compuesto por un foto-detector y un cronómetro digital.
MONTAJE EXPERIMENTAL:

En la práctica se utilizó un sistema de carril de aire con un foto-detector, el cual permitía deslizar un carrito de masa M sobre un colchón de airecon fricción despreciable. El foto-detector captaba el momento en el que los postes que sobresalen del carrito atraviesan un infra-rojo, esto se realizaba con la ayuda de una masa que colgaba de un porta-pesas y a su vez halaba el carrito mediante una cuerda liviana, como se muestra en la figura 1.


Figura 1: Diagrama Esquemático del sistema de carril de aire.

ANÁLISIS Y RESULTADOSDeterminaremos el comportamiento de la aceleración de un sistema sometido a la fuerza gravitatoria, para esto tomaremos cinco masas mi las cuales se muestran en la siguiente tabla:

m1 + mportapesas ±0,1(g) 21,1

m2 + mportapesas ±0,1(g) 22,1
m3 + mportapesas ±0,1(g) 23,1
m4 + mportapesas ±0,1(g) 27,1
m5 + mportapesas ±0,1(g) 40,1
mportapesas±0,1 (g) 20,1
mcarrito ±0,1 (g)525,8
Tabla 1. Datos experimentales de las masas (mi) y las masas del portapesas y el carrito.
Después para diez distancias diferentes se tomaron los datos registrados en el cronometro programable y estos a su vez fueron tomados cada vez que se variaba la masa y se registraron en la siguiente tabla:


Masa ±0,1(g) 21,1 22,1 23,1 27,1 40,1
d ±0,1(cm)
1 0,0323 0,0296 0,0284 0,0207 0,01802 0,0636 0,0587 0,0559 0,0409 0,0357
3 0,0945 0,0876 0,0830 0,0608 0,0530
4 0,1245 0,1153 0,1093 0,0800 0,0698
5 0,1551 0,1432 0,1362 0,0995 0,0869
6 0,1854 0,1708 0,1628 0,1188 0,1039
7 0,2155 0,1480 0,1891 0,1380 0,1206
8 0,2447 0,2246 0,2146 0,1565 0,1368
9 0,2743 0,2512 0,2402 0,1751 0,1531
10 0,3036 0,2768 0,2651 0,1934 0,1690
Tabla 2. Datos experimentales de las distancias (di) ylos intervalos de tiempos registrados por el fotodetector.
De la anterior tabla podemos observar que entre mayor es la masa el intervalo de tiempo que toma el carrito en desplazarse es menor debido a la acción del peso de esta masa ya que al haber poca fricción la mayor parte de la fuerza la hace la nueva masa que se le adicione al portapesas y debido a esto entre mayor sea esta mayor será la...