Movimiento En Plano Inclinado

Universidad
Facultad de Ingeniería
Física I

Practica # 2
Movimiento Sobre un Plano Inclinado

Resumen

Esta práctica de laboratorio tiene como objetivo determinar el tipo de movimiento que describe un disco cuando se desplaza a lo largo de un riel inclinado, así como también Construir e interpretar correctamente gráficos a partir de datos obtenidos experimentalmente.
En esta prácticade laboratorio se investiga que tipo de movimiento experimenta un disco solido cuando se desplaza sobre un riel inclinado. Para realizar el estudio medimos el tiempo que le tomo al disco recorrer diferentes distancias sobre el mismo riel.
Comenzamos midiendo el tiempo de reacción más rápido del grupo, que en nuestro caso fue de 0.14 Segundos, para así saber quien debía tomar las mediciones detiempo de cada corrida. Hicimos 5 corridas por cada distancia a medir, que en este caso eran, 20.0cm, 40.0cm, 60.0cm, 80.0cm y 97.0cm.
Con los datos obtenidos lo ultimo por hacer era calcular los resultados de los tiempos promedios para cada longitud, para con ello poder construir los gráficos X Vs. t y X Vs. t², para luego poder interpretar y reportar correctamente los resultados de esteexperimento.

Fundamentos Teóricos
Para poder describir el movimiento en un plano inclinado debemos tomar en cuenta que la inclinación del mismo será determinante para el tiempo que el disco se tome en recorrer las diferentes distancias, ya que a más inclinación, tendremos más aceleración, por ende mas velocidad y un menor tiempo. Dado que la inclinación en este experimento no varía podemos decir queel sistema se mantiene para poder asegurar la veracidad de estas mediciones de tiempo y asi aplicar criterios adecuados para determinar los errores e incertezas en las mediciones realizadas en esta práctica.
Como descubrimos en la práctica anterior, las incertezas son parte fundamental a la hora de tener datos obtenidos experimentalmente, la obtención de la incerteza de un promedio de tiemposmedidos por una persona con un cronometro, al igual que en la práctica anterior se midió tomando en cuenta el tiempo promedio en que el disco recorría las distancias mencionadas en el resumen, el tiempo de reacción de la persona y la incerteza del instrumento, y aplicando las mismas en las formulas siguientes:
∆tcronometro = √{ [Σ(ti – t )² ] / [n(n-1)] }
∆tTotal = √ (∆tcronometro² + ∆treaccion²)
Para culminar la obtención de datos en esta practica, debíamos entontrar también el t²junto a su incerteza, sabiendo que la incerteza del tiempo al cuadrado es igual a la multiplicación del tiempo promedio de cada longitud por su ∆t por la raíz cuadrada de 2.

Ya que el objetivo principal de esta practica es describir el movimiento de un disco en un plano inclinado, expondremos en estasección las características que distinguen al movimiento con aceleración, no sin antes definir las variantes cinematicas necesarias para estudiar el movimiento del disco.
Velocidad: La velocidad promedio (v) se define como el cambio de posición dividido el cambio de tiempo como lo vemos a continuación

Donde los subíndices o y fse refieren a los momentos inicial y final respectivamente, tanto dela distancia X como del tiempo t.
Aceleracion: La aceleración promedio (a) se define como el cambio de velocidad (v) dividido el cambio de tiempo (t).

Cuando un objeto se mueve con aceleración constante la posición X del objeto depende del tiempo t de forma cuadrática:

Por lo mismo a la hora de graficar X contra t el grafico luce como una parábola :

Diseño Experimental

En la presentepractica se utilizo el siguiente equipo:
* Riel con sus Respectivos accesorios para inclinación
* Un Cronometro
* Una cinta métrica
* Un disco de Aluminio
Con el equipo listado anteriormente se procedió a armar el siguiente montaje:

Figura 2:Montaje experimental empleado en esta práctica. Por simplicidad no se muestra el cronometro utilizado para las medidas de tiempo de...