Manual laboratorio

Manual de laboratorio de Física Mecánica

Javier Vargas Valencia

Facultad de ciencias ITM Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín

Medellín Febrero de 2011
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Índice de prácticas

1. Unidades……………………………………………………………………………………..……. 3 2. Gráficas …………………………………………………………………………..………..….… 12 3. Teoría de errores …………………………………………………………………………...…… 17 4. Instrumentos de precisión………………………………………………………………………. 22 5. Movimiento uniformemente acelerado, MUA ………………………………………………….. 25 6. Caída libre …………………………………………………………………………………….… 30 7. Vectores …………………………………………………………………………………………. 34 8. Movimiento parabólico …………………………………………………………………………. 44 9. Equilibrio de fuerzas en el plano …..………………………………………………………….… 49 10. Dinámica del plano inclinado ………………………………………………………………...…. 53 11. Máquina de Atwood…………………………………………………………………………….. 58 12. Resortes (energía) ……………………………………………………………………………….. 62 13. Colisiones ……………………………………………………………………………………….. 67 14. Aceleración angular y momento de inercia ……………………………………………………... 72

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ITM, Institución universitaria Guía de Laboratorio de Física Mecánica Práctica 1: Unidades y notación

Implementos Regla, balanza, flexómetro, cronómetro, computador.Objetivos El objetivo central de esta práctica es que el estudiante reconozca y manipule apropiadamente las unidades del sistema internacional SI, así como las unidades del sistema inglés. También se espera que use procedimientos matemáticos simples para intercambiar medidas entre diferentes sistemas de unidades y entre diferentes potencias de diez.

Teoría Unidades Fundamentales Toda medida efectuadadebe estar acompañada de las respectivas unidades que hablen de la naturaleza de lo medido. Las unidades en que se mida algo deben ser producto de un acuerdo entre todas las personas que las van a usar. En el año 1960 se estableció el sistema internacional de unidades por convenio entre 36 países, número que aumentó posteriormente. Todas las magnitudes de las cantidades físicas medibles se puedenexpresar en función de siete unidades básicas, las cuales se exhiben en la tabla 1. MAGNITUD Longitud Masa Tiempo Temperatura Cantidad de sustancia Intensidad luminosa Tabla 1. Unidades básicas o fundamentales NOMBRE SÍMBOLO metro kilogramo segundo kelvin mol candela m kg s A K mol cd

Intensidad de corriente eléctrica amperio

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Unidades derivadas o compuestas Las unidades derivadas sedefinen a partir de las unidades básicas por medio de expresiones algebraicas bajo la forma de productos de potencias. Algunas de estas unidades reciben un nombre especial y un símbolo particular, otras se expresan a partir de las unidades básicas. MAGNITUD Superficie Volumen Velocidad Aceleración Número de ondas Velocidad angular Aceleración angular Nombre metro cuadrado metro cúbico metro porsegundo metro por segundo cuadrado Símbolo m2 m3 m/s m/s2 kg/m3 rad/s rad/s2

metro a la potencia menos uno m-1 radián por segundo radián por segundo cuadrado

Densidad volumétrica kilogramo por metro cúbico

Tabla 2. Unidades SI derivadas expresadas a partir de unidades básicas Magnitud Volumen Masa Nombre Litro Símbolo Relación l Bar 1 dm3=10-3 m3 103 kg =106 g 105 Pa

Tonelada T

Presióny tensión Bar

Tabla 3. Nombres y símbolos especiales de múltiplos y submúltiplos decimales de unidades SI muy usados. Magnitud Frecuencia Fuerza Presión Energía, trabajo Potencia Carga eléctrica Potencial eléctrico Resistencia eléctrica Capacidad eléctrica Flujo magnético Inductancia Nombre Hertz Newton Pascal Joule Watt Voltio Ohm Faradio Weber Henrio Símbolo Unidades en SI básicas Hz N Pa J WV Ω F Wb T H 1/s Kg.m/s2 N/m2 N.m J/s s·A J/s.A V/A C/V V·s Wb/m2 Wb/A1

Coulomb C

Inducción magnética Tesla

Tabla 4. Unidades derivadas con nombres y símbolos especiales. 4

Sistema Inglés Además del Sistema Internacional de medidas, existen otros sistemas de unidades, como el Sistema Inglés, ampliamente utilizado. Por esta razón es importante conocer las...