Movimiento rectilineo

MOVIMIENTO RECTILINIO CON ASCELERACION CONSTANTE

I. OBJETIVO

• Estudiar las relaciones entre la posición, velocidad y aceleración de un cuerpo en movimiento rectilíneo con aceleración constante en graficas rectangulares.
• Aprender a manejar el Logger Pro (software) para realizar regresiones y analizar graficas.

II. EXPERIMENTO

A. MODELO FISICO

En el movimientorectilíneo con aceleración constante la ecuación de la posición en función del tiempo está dado por la relación:

[pic]

Donde [pic]es la posición inicial de la partícula, [pic]es la velocidad inicial, a es la aceleración y es el t tiempo transcurrido.
Observemos que si [pic] y [pic] son iguales a cero la ecuación (1) correspondería a una parábola.
Al derivar la ecuación (1) respecto deltiempo obtendremos la ecuación de la velocidad en función del tiempo:

[pic]

Para un movimiento bajo aceleración constante. Esta ecuación lineal tiene como pendiente a la aceleración.
La segunda derivada respecto del tiempo de la ecuación (1) es la aceleración constante.

[pic]

B. DISEÑO

[pic]

C. MATERIALES.

• Una pista
• Un carrito
• Cronómetro con circuito desensores
• Soporte universal
• Una regla graduada en centímetros
• Papel milimetrado
• Un transportador

D. VARIALBES INDEPENDIENTES

Tiempo.

E. VARIABLES DEPENDIENTES

Espacio recorrido, velocidad y aceleración.

F. RANGO DE TRABAJO

Determine el rango de trabajo.

G. PROCEDIMIENTO

PARTE 1: Preparación del experimento

1. Colocar sobre la mesa de trabajo elsoporte universal, sujete a él la pista de tal manera que forme un ángulo menor de 10° con la horizontal. Use un sujetador para fijar la pista al soporte universal.

2. En el extremo superior de la pista coloque un tope desde el cual soltará el móvil. Ayúdese de otro sujetador.

3. Fije el sensor de inicio a 20 cm por debajo de la posición inicial de lanzamiento, este debe permanecer fijodurante todo el experimento.

4. Coloque el sensor de parada a 10 cm del sensor de inicio.

PARTE 2: Prueba del Equipo e Instrumentos (calibración)

1. Ubicar el móvil en el extremo superior de la pista y suéltelo, debe desplazarse libremente.
2. El inicio y la parada del reloj es automático gracias a los sensores.
3. No olvide de presionar el botón RESET para volver a cero el cronómetro.PARTE 3: Ejecución.

1. Desde el extremo superior de la pista suelte el carrito. Tenga cuidado de recibirlo a final del recorrido.

2. Cuando el móvil haya pasado por el sensor de parada se emite un sonido y el tiempo queda registrado en el cronómetro. Anote este valor en la Tabla Nº 1.

3. Para cada posición realice tres lanzamientos anote los tiempos y calcule el tiempo promedio. Anote en latabla 1.

4. Coloque ahora el sensor de parada a 20 cm del sensor de inicio y repita el mismo procedimiento Continué así hasta que la separación entre los sensores sea de 100 cm.

H. DATOS EXPERIMENTALES

Tabla Nº1

|TIEMPO(t) |POSICION(m) |
|0.2664 |0.322694 |
|0.2997 |0.32489|
|0.333 |0.327908 |
|0.3663 |0.331201 |
|0.3996 |0.33614 |
|0.4329 |0.341079 |
|0.4662 |0.34739 |
|0.4995 |0.353976 |
|0.5328 |0.361659 |
|0.5661 |0.369891 |
|0.5994 |0.379221 |
|0.6327|0.389099 |
|0.666 |0.399801 |
|0.6993 |0.4116 |
|0.7326 |0.423948 |
|0.7659 |0.43657 |
|0.7992 |0.450839 |
|0.8325 |0.465382 |
|0.8658 |0.481023 |
|0.8991 |0.497213 |
|0.9324 |0.5145...