Movimiento Rectilineo U.V.

CAPITULO: CINEMATICA
TEMA: MOVIMIENTO RECTILINEO
1. OBJETIVOS
. Determinar el modelo matemático del movimiento rectilíneo uniformemente variado que relaciona el desplazamiento con el tiempo.
. Determinar la aceleración del sistema con una confianza del 95%.
2. FUNDAMENTO TEORICO.
2.1 Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.

m
S
t0 = 0
t

S0 = 0

Se caracterizapor que su trayectoria es una recta, la velocidad es variable y la aceleración permanece constante, es decir una variación uniforme en el transcurso del tiempo. El movimiento considerado S0 = 0 en t0 = 0, queda definido por gráficos y relaciones siguientes:
Se dirá que un móvil tiene un movimiento uniforme mente variado cuando tenga una aceleración constante, es decir, recorra espacios diferentesen tiempos iguales.
Las ecuaciones cinemáticas que describen este movimiento son:
Aceleración. Siendo la aceleración instantánea constante, necesariamente la aceleración media también será constante e igual a “a”.
Velocidad. Según la definición de aceleración media se tiene que:
a=a=v-v0t-t0
Si se toma como condición inicial que para t0 = 0, la velocidad inicial es V0, se obtiene la ecuación:(Ec.1)
v= at+ v0
Cuando se trata de in solo movimiento con aceración, la velocidad media también puede ser calculada como la semisuma de las velocidades, es decir:
(Ec.2)
v=v+v02

Posición. Por definición la velocidad media es:
v=∆x∆t=x-x0t-t0
Si se toma como condición inicial que para t-t0, la posicióninicial es x0, operando con las ecuaciones 1 y 2 se obtiene la ecuación:
x=v0t+12at2+x0
NOTA 1. Se deja la demostración anterior para ser realizada por el estudiante.

En resumen, las ecuaciones cinemáticas que definen el movimiento rectilíneo uniformemente variado son:


NOTA 2. Normalmente, tanto para el movimiento uniforme como parael movimiento acelerado x0=0, por tanto este término en las ecuaciones de la posición desaparece.

GRAFICOS DEL MRUV.

t
t
t




t
t
s


MOVIMIENTO HORIZONTAL
Se utilizaran las mismas ecuaciones anteriores con igual nomenclatura
MOVIMIENTO VERTICAL
Se utilizaran las mismas ecuaciones anteriores pero cambiando la nomenclatura “y porx”.
En este movimiento, la aceleración es siempre in valor conocido por tratarse de la aceleración de la gravedad e igual a 9.8 ms2, para el S.I. Y DE 32 fts2 para el sistema ingles.

3. SISTEMA DE EXPERIMENTACION.

TABLA 1
N· | MATERIAL | CARACTERISTICAS |
1 | Carril de fletcher | Contiene sus propios accesorios. |
2 | Móvil | De dos ruedas |
3 | UnidadTimer S | Cronometro (±0.0001s). |
4 | Sensor CASSY | Es una interface para registro de datos y contiene una fuente de energía de tención variable entre 0-16 V. en CC. |
5 | Horquilla de barrera luminosa | Con emisor de señales luminosas. |
6 | Cable de conexión de 6 polos | Para llevar señal a la unidad Timer S conectada al sensor CASSY. |
7 | Electroimán | De alambre de cobre. |
8 |Polea | Fija |
9 | Hilo de dial | 1.25 m. Inextensible |
10 | Masa | 10 gr |
11 | Varillas de soporte | Delgadas y de diferentes longitudes. |
12 | Cables de experimentación | De 50 cm. |
13 | Ordenador | Pentium IV |

4. MONTAJE DEL EXPERIMENTO.

CARRIL
CRONOMETRO

POLEA
ELECTROIMAN
PLACA DE CONTACTO
HILO DIAL

FUENTE DE ALIMENTACION

VARILLA DE SOPORTE
CABLES DEEXPERIMENTACION
INTERRUPTOR MORSE
MASA

El carro realiza 8 diferentes desplazamientos de 0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 y 0.8 [m] obteniendo así experimentalmente 8 tiempos respectivamente cada uno a su desplazamiento partiendo cada uno desde cero. Para luego con esos datos procesar el resultado en el CPU.
5. EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO
* Se sujeta el móvil a través del electroimán.
* Se...