MOVIMIENTO EN UNA DIMENCIÓ1

MOVIMIENTO EN UNA DIMENCIÓN

I. OBJETIVOS.

Verificar las características del movimiento en una dimensión. Comprobar la relación entre el espacio recorrido y el tiempo en un movimiento uniforme. Comprobar la relación entre el espacio recorrido y el tiempo y la relación entre la velocidad y el tiempo en un movimiento uniformemente acelerado.
De manera general se plantea la veracidad delfundamento teórico del tema, por tanto los objetivos a alcanzar en la práctica son:
1. Aplicar y verificar las leyes de la mecánica clásica al movimiento de los cuerpos, a lo largo del estudio de las divisiones tradicionales de la misma; en cinemática, de manera preferencial
2. Interpretar adecuadamente las ecuaciones que rigen dicho movimiento
3. Registrar el movimiento en una dimensión.
4. Analizar esteregistro para determinar analítica y gráficamente la distancia en función del tiempo.
5. Analizar este registro para determinar analítica y gráficamente la velocidad y la aceleración en función del tiempo.


II. FUNDAMENTO TEÓRICO.

En el movimiento en una dimensión, si un eje de coordenadas se escoge en la dirección del movimiento, los vectores tendrán sólo una componente; entonces, en esecaso, puede evitarse el análisis vectorial reemplazando los vectores por sus respectivas componentes. Por ello, es común darle el nombre del vector a lo que en realidad es su componente y así se hará, cuando corresponda, a lo largo de este texto.

Movimiento uniforme.

Si una partícula se mueve a lo largo del eje x con velocidad constante, v, partiendo de una posición tomada como cero, su posición enfunción del tiempo, t, está dada por:


Movimiento uniformemente acelerado.

Si una partícula se mueve a lo largo del eje x con aceleración constante, a, partiendo del reposo desde una posición tornada corno cero, su posición en función del tiempo, 1,está dada por:





y su velocidad por:




Es necesario recalcar que las anteriores ecuaciones corresponden sólo a casos particulares de ecuacionesgenerales que se deducen en un estudio teórico de cinemática, pero facilitan el estudio experimental correspondiente.
En la Figura I se muestra un arreglo con el que se estudiará experimentalmente el movimiento en una dimensión. Una compresora (no mostrada en la figura) introduce aire en el carril, el cual tiene unos orificios por donde el aire sale; de esta manera el deslizador queda suspendidoen un colchón de aire y puede moverse sobre el carril, prácticamente sin rozamiento. En el deslizador se coloca un reflector, consistente en una placa metálica, para el fin que se describe a continuación. El detector de movimiento emite pulsos de ultrasonido e indica el instante en que estos pulsos retornan a él después de reflejarse en el reflector; con esto y con la velocidad del sonido, lacomputadora con la que trabaja el detector de movimiento puede determinar la posición del deslizador y puede hacerlo para diferentes instantes de tiempo, permitiendo el estudio de las características del movimiento en el tiempo.



III. MATERIALES Y MONTAJE.

Reflector
Un sistema de compresión de aire (compresora)
Tornillo de soporte
Software especial: Logger Pro
Deslizador
Detector de movimientoRegla



IV. PROCEDIMIENTO.

1. Montar el arreglo de la Figura 1.
Conectar el detector de movimiento a la entrada DIG/SONIC l de la interfaz LabPro y conectar esta interfaz a una entrada USB de la computadora. El carril debe nivelarse con sus tornillos de soporte; para verificar que el carril esté horizontal, encender la compresora y el deslizador no debe moverse; en caso contrario, ajustar lostornillos de soporte del carril de manera que el deslizador no se mueva

Movimiento uniforme.

2. Iniciar el programa Logger Pro y abrir el archivo OI MU.cmbl.
3. Colocar el deslizador a unos 40 cm del detector de movimiento y ubicar la posición cero en ese lugar activando el botón Cero en la barra de herramientas.
4. Colocar el deslizador a unos 20lcml del detector de movimiento. Activar el botón...