LABORATORIO 1

INFORME DE LABORATORIO N°1
VELOCIDAD Y ACELERACIÓN INSTANTÁNEA
OBJETIVO:
Determinar mediante datos experimentales el valor aproximado de la velocidad instantánea y aceleración de un móvil que realiza un movimiento rectilíneo.
Interpretar correctamente la tabla de valores experimentales mediante gráficas.
Entender los conceptos de velocidad media y aceleración en un movimiento rectilíneo.FUNDAMENTO TEÓRICO:
DEZPLAZAMIENTO (): Es el cambio del vector posición de un móvil en un determinado tiempo .

VELOCIDAD MEDIA (: Es la relación entre el vector desplazamiento y el intervalo de tiempo.


VELOCIDAD INSTANTÁNEA (): Se obtiene cuando en el cálculo de la velocidad media el intervalo de tiempo se aproxima a cero.



ACELERACIÓN MEDIA (): Es la relación entre el cambio de la velocidad yel tiempo empleado.


ACELERACIÓN INSTANTÁNEA: Se obtiene cuando en el cálculo de la aceleración media, el intervalo de tiempo se aproxima a cero.



PARTE EXPERIMENTAL:
1. MATERIALES:

1.1 Soporte con varillas paralelas: la longitud de las varillas es de 65 cm.
1.2 Rueda de maxwell: tiene 7 cm de radio.
1.3 Nivel de agua.
1.4 Regla.
1.5 Cronometro.



2. PREPARACIÓN:

2.1 Con ayuda de la reglaubicamos los puntos A y B a una distancia de 10cm y 7cm de los extremos opuestos de la varilla respectivamente. Luego la distancia entre los puntos A y B será 48 cm.
2.2 Ubicar el punto C de tal forma que la relación entre las distancias AC y CB se encuentren en la relación de 2 a 1.
2.3 Dividir los segmentos AC y CB en tres regiones de igual tamaño con los puntos A1 A2 A3, B1 B2 B3 ubicando lospuntos como se muestra en la figura.




2.4 Elevar y nivelar, con ayuda del nivel de agua, las varillas paralelas a ángulo de elevación tal que el eje de la rueda de Maxwell no deslice sobre las rieles (solo debe realizar movimiento de rotación).
2.5 Procurar que la rueda de Maxwell se desplace por el centro de las regiones que forman las varillas.

3. PROCEDIMIENTO:

3.1. PARA CALCULAR LAVELOCIDAD INSTANTÁNEA EN EL PUNTO C:
Se suelta la rueda de Maxwell desde el punto A, y con la ayuda del cronómetro medir y registrar el tiempo (de preferencia tres) que demora en recorrer los tramos: AC, A1C, A2C, A3C, CB, CB1, CB2 y CB3.

3.2. PARA CALCULAR LA ACELERACIÓN:
Ubicamos el punto D de modo que los puntos A, B, C y D sean equidistantes. Luego medimos y registramos con el cronómetro el tiempo(de preferencia tres veces) que la rueda demora en recorrer los tramos AC, AD y AB.

4. TOMA DE DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS:

4.1. PARA LA VELOCIDAD INSTANTÁNEA EN EL PUNTO C:
Los datos obtenidos en la primera parte del experimento se registran en la siguiente tabla. Como se han registrado tres tiempos, su equivalente será la media aritmética de los mismos.
TRAMO














AC
16
13.51
13.6313.56
13.56
1.18
ARRIBA DE C
A1C
12
7
7.09
7
7.03
1.70

A2C
8
4.09
4.04
4.1
4.076
1.96

A3C
4
1.86
1.88
1.86
1.86
2.14

CB
32
10.22
10.25
10.2
10.22
3.13
DEBAJO DE C
CB3
24
8.13
8.15
8.12
8.13
2.95

CB2
16
5.78
5.91
5.9
5.86
2.72

CB1
8
3.16
3.16
3.15
3.15
2.53

Tabla 1
Para hallar la velocidad instantánea en el punto C ubicamos los puntos obtenidos sobre la gráfica (m/s) vs (s).
: eje X
(m/s):eje Y
Luego por el método de ajuste de curva lineal hallamos las ecuaciones que generan dichos puntos en dos grupos arriba de c y debajo de c.
1. Arriba de C
F(x) = a + bx
A) = an+ b
B) = a+ b
Reemplazando los valores de la tabla:
A) 7 = a (4) + b (26.54)
B) 40 = a (26.54) + b (253.58)
Resolviendo las ecuaciones:
a= 2.295
b= -0.0825
Por lo tanto la ecuación para los puntos que están debajoserá:

2. Debajo de C
F(x)= a + bx
A) =an+ b
B) = a+ b
Reemplazando los valores de la tabla:
A) 11.34= a (4) + b (27.38)
B) 80= a (27.38) + b (215.01)
Resolviendo las ecuaciones:
a= 2.251
b= 0.085
Por lo tanto la ecuación para los puntos que están debajo será:



Por último, para determinar la velocidad instantánea en el punto C, simplemente hallamos el punto de intersección halladas por...