Ninguno

UNITEC
LABORATORIO DE FÍSICA I
Cinemática
I. OBJETIVOS 1. Analizar el movimiento uniformemente acelerado de un objeto que se desplaza sobre una superficie horizontal. 2. Calcular el valor de la aceleración gravitacional en UNITEC. MATERIALES
Cronómetro electrónico de cuatro entradas 4 sensores de movimiento (fotoceldas) Unidad Básica del Cobra 1 riel de aire 1 compresor Manguera 1 carrito 1pantalla de 10 cm. 8 pesas perforadas de 1g. 1 alto ajustable polea de precisión 1 arrancador con disparador Imán para el arrancador Gancho con conector Hilo Porta-pesas de 1 g. 4 bases 4 barras de soporte 4 nueces 1 balanza 4 cables (rojos) de 1 m. 4 cables (amarillos) de 1 m. 4 cables (azules) de 1 m.

II.

ALGUNOS DISPOSITIVOS MONTADOS SOBRE EL BANCO NEUMÁTICO, NECESARIOS PARA ESTAEXPERIENCIA

DETALLE DE FOTOCELDA PARA MEDICIÓN DE TIEMPOS

I.

TEORÍA RESUMIDA

El estudio del movimiento de los objetos, asi como los conceptos relacionados como fuerza y energía, forman el campo de la Mecánica. La Cinemática es una parte de la Mecánica, y se encarga de la descripción del movimiento de los objetos, independientemente de las causas que los producen. Para describir el movimientode una partícula en una dimensión es necesario introducir además de la posición de dicha partícula cantidades físicas tales como: la velocidad y la aceleración. La velocidad se define como la tasa de cambio instantánea de la posición con respecto al tiempo.

La aceleración se define como la tasa de cambio instantánea de la velocidad con respecto al tiempo.

En este caso se estudiara elmovimiento uniformemente acelerado, por lo tanto la aceleración del objeto (el carrito) se mantendrá constante. Para conocer la velocidad con que se desplaza el objeto se debe integrar la aceleración y se obtiene:

Si se busca encontrar la posición del objeto, se debe integrar la velocidad del objeto con respecto al tiempo y aparece la siguiente ecuación:

Al realizar está experiencia se usara laposición inicial igual a cero (x0 = 0), por lo tanto la ecuación anterior se reduce a:

I.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y TOMA DE DATOS

Figura 1 PROCEDIMIENTO A:

Figura 2

I) Procesos previos: 1. Identifique cada uno de los componentes del montaje de acuerdo a los materiales mencionados anteriormente.

2. Deberá disponerlos sobre el riel de aire, tal como muestra las figuras 1 y 2. 3.Determine la masa del carrito con todos sus accesorios (imán, gancho con conector, pantalla de 2.5 cm.), pero excluyendo las pesas. II) Cerciorándose de que el riel de aire dispone de todos los elementos necesarios convenientemente listos para operar: 4. Coloque los sensores (foto celdas de puente) de forma que se encuentren a 15.0 cm. de distancia entre ellos y con el punto de inicio. 5. Elcontador de 4 tiempos tiene 6 modos de operación: asegúrese que la perilla esté en el primero y los interruptores a la izquierda de la perilla en la posición derecha. 6. La unidad básica del Cobra debe conectarse como se ve en el diagrama siguiente. 7. Inicie el programa “Timer /Counter” y úselo asignando a los distintos parámetros los valores que se muestran en las figuras 3 y 4. 8. Conecte alarrancador el extremo del carrito que contiene el imán. Después presione el pistón en la parte posterior del arrancador sin que toque el fondo. 9. El porta-pesas de 1.0 g junto a cinco masas de 1.0 g cada una (la masa del conjunto es 6.0g) deben estar unidos por medio de una cuerda al carrito (ver figura).

Figura 3

Figura 4

III) Procesos de encendido: 10. Encienda el compresor y coloque elcarrito en posición de inicio, asegurándose previamente que el riel este nivelado (antes de colgar la pesa sobre la polea, el carrito no ha de moverse). 11. El sistema arrancador para el carrito tiene dos modos: con impulso y sin impulso. Para esta práctica trabajamos en el modo sin impulso. 12. Finalmente presione el disparador del arrancador para soltar el carrito. Asegúrese antes que los tiempos en...