Manual de Mecanica Clasica

Universidad Autónoma
De Nuevo León
Facultad de Ciencias
Químicas
Ingeniería Química
Manual de Prácticas de
Laboratorio de
Mecánica Clásica
Dr. Carlos Lucio
MIT Joaquín Sáenz Tavera
Alumno:
Matrícula:

Grupo:

Maestro:

Enero 2013

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Equipo:

Práctica N° 1
Movimiento Lineal:
a) Con Velocidad Constante e Instantánea.
b) Con Aceleración Constante e Instantánea.
I.- OBJETIVO DEL EXPERIMENTO
Obteneren forma experimental la relación que determina al desplazamiento en función del
tiempo para un cuerpo que se mueve en línea recta y con velocidad constante.
II.- EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADOS
Sistema de Flotación Lineal FICER, modelo SFL-O3
Impulsor de Aire FICER, modelo IA-O3
Generador de Chispas FICER, modelo GCH-O3
Deslizador con electrodo de chispeo
Banda de hule
Pasador metálico
Amortiguadordesmontable
Papel de registro
Trozo de hilo
Regla metálica y Regla de chispeo
Escalímetro, papel milimétrico, lápiz y borrador.
III.-ANÁLISIS TEÓRICO
Para analizar el movimiento de un cuerpo, es necesario primeramente especificar un punto
en particular que sirva como referencia, luego, se debe indicar a qué distancia está el cuerpo
en un cierto instante del punto en cuestión y por último, se debeconsiderar el sentido del
movimiento.
Ahora bien, para describir el movimiento de un cuerpo que se mueve en línea recta, como
primer paso se debe escoger un punto que sirva como referencia, lo que permitirá expresar
la distancia a la cual estará, así como, el sentido en el cual se ha desplazado el cuerpo
respecto a dicho punto de referencia. Al punto de referencia se le llama “origen” y se.acostumbra considerar las coordenadas a su izquierda como negativas 'y como positivas las
coordenadas a su derecha. Al conocer en un cierto instante la coordenada posicional de un
cuerpo, esto permitirá saber tanto el valor de la distancia como el sentido en el cual se ha
desplazado e1 cuerpo. Si se representa la línea recta a lo largo de la cual se mueve el

2

cuerpo, por un “Eje X”, las posicionesdel cuerpo en diferentes instantes podrán
representarse como se muestra en la figura 1.
X3

-10

-9

-8

-7

-6

X1

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

X2

3

4

5

6

7

8

9

10

Figura 1. Eje Coordenado X

En el análisis del movimiento de un cuerpo, a su cambio de posición se le llama
“desplazamiento”; por lo cual, si el cuerpo se mueve de la posición x1 a la posición x2 su
desplazamientocorrespondiente d12, será x2 - x1. Este desplazamiento podrá ser positivo,
cero ó negativo, dependiendo de que x2 sea mayor, igualo menor respectivamente que x1.
Lo anterior se ejemplifica en la figura 2.
X1

-10

-9

-8

-7

-6

X5
X2

X3

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

X4

3

4

5

6

7

8

9

10

Aquí se puede ver que
dl,2 = x2 - x1 = (2) - (-6) = 8,
d2,3 = x3 - x2 = ( -2) - (2) = -4,
d3,4 = x4 - x3 = (5) -(-2) = 7,
d2,5 = x5 - x2 = (2) - (2) = O.
Los desplazamientos, como se ha visto, representan, diferencias entre dos posiciones, estas
y otros tipos de diferencias aparecen muy frecuentemente, por lo cual, se ha adoptado una
manera general de representarlas, que es mediante la letra griega Delta mayúscula Δ.
Haciendo uso de ella, se podrá representar “diferencias”, “variaciones”, “intervalos” ó engeneral, “cambios” entre dos coordenadas.
Para describir el movimiento de un cuerpo que lo hace en línea recta, después de
conocer las posiciones del cuerpo en un cierto numero de instantes, se hará la gráfica
considerando al tiempo como eje de las abscisas ya la posición como eje de las
ordenadas. Esto se ilustra en la figura 3.

3

x
9
8
7
6
5
4
3
2
1
-1

t
1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 1314

-2

Figura 3. Gráfica de Posición - Tiempo.
Si t se mide en segundos y x en centímetros, analizando la figura 3 se puede ver que cuando
se inicia el experimento, el cuerpo se encuentra en la posición x = 2cm donde permanece
hasta un tiempo de 2s. , posteriormente inicia el movimiento teniendo una posición de 5cm
a los 4s y de 8cm a los 6s, permanece en esa posición hasta los 8seg.,...