Pr Ctica 1

PRÁCTICA DE LABORATORIO #1
CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA – MRU

Sergio Andrés Antuña Uzeda
Oscar Cubero García
Paralelo 2 – Martes 09:15-10:45
Martes 18-08-2015

Resumen: El presente informe muestra como calcular la velocidad de un móvil que se mueve en línea recta y a una velocidad idealmente constante, de manera experimental. Para calcular nuestra variable de interés se utilizaran los datostomados en laboratorio y los conceptos de regresión lineal y promedio aritmético, a fin de hallar con mayor precisión dicha incógnita.
1. OBJETIVO
Determinar experimentalmente la velocidad de un móvil que se mueve de acuerdo con la definición de movimiento rectilíneo uniforme. (MRU)
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
Un cuerpo tiene movimiento rectilíneo uniforme en un determinado intervalo de tiempo, si lavelocidad se mantiene constante a lo largo de dicho lapso de tiempo. También se puede decir que este cuerpo tiene una aceleración nula, es por lo que no existe una variación en su velocidad. La velocidad se entendería como el espacio recorrido en un determinado lapso de tiempo:

Ecuación de MRU, donde v es la velocidad, x es la distancia recorrida en el tiempo t
Para realizar este experimento, Primerodebemos asegurarnos de llegar a un equilibrio de todas las fuerzas que actúan sobre nuestro móvil. Para esto debemos entender La Segunda Ley de Newton o La Ley Fundamental de La dinámica, que enuncia:
“La aceleración experimentada por un cuerpo de masa m es directamente proporcional a la fuerza resultante que actúa sobre el mismo e inversamente proporcional a su masa”

Ecuación de La Segunda Leyde Newton, donde ∑F es la fuerza resultante, m es la masa y a la aceleración del cuerpo
Por ende, si la aceleración experimentada por un móvil es nula, la fuerza resultante que actúa sobre el mismo debe ser a su vez nula.




Fig. 1 Muestra las fuerzas que actúan sobre el cuerpo a estudiar y ladirección en la que se mueve el cuerpo
Como podemos apreciar, en el cuerpo a estudiar existe una fuerza de rozamiento que va en contra del sentido en el que se mueve el móvil (Fig. 1). Lo que se busca es reducir dicha fuerza a tal punto que sea prácticamente nula o lo que es lo mismo, que el coeficiente de rozamiento (µ) tiene que aproximarse a cero. Para lograr eso se escoge una superficie bastantedura (Aluminio), y además se reduce la superficie de contacto entre nuestro móvil y la base por donde se moverá, al tener un móvil con ruedas bastante delgadas.
3. PROCEDIMIENTO
Primero se debía armar o montar el experimento, que consta de una “regla” de aluminio perfectamente nivelada horizontalmente y apoyada en dos soportes en los extremos, un resorte a un extremo de la regla para dar un impulsoconstante al móvil y dos foto-sensores que se encargaran de tomar el tiempo en el que el móvil recorra la distancia existente entre los mismos y por último el móvil con ruedas que tiene una lengüeta que se interpondrá entre el LED y el receptor óptico de los foto-sensores.





Fig. 2 Muestra como esta armado el experimento
Para realizar la toma de datos, primero se escogió una distancia decompresión del resorte que se mantendría constante en todos los lanzamientos a fin de tener el mismo impulso siempre y así que la velocidad no varíe. Después de eso se fija una distancia entre los dos foto-sensores y se realizan cinco lanzamientos anotando el tiempo transcurrido en cada uno de ellos. Se repite este proceso con ocho distancias diferentes entre sí.
4. DATOS
Tabla N.1
N
x[cm]
t1[s]t2[s]
t3[s]
t4[s]
t5[s]
1
20
0.273
0.274
0.273
0.275
0.276
2
25
0.36
0.361
0.351
0.349
0.347
3
30
0.42
0.421
0.42
0.415
0.421
4
35
0.505
0.495
0.497
0.503
0.497
5
40
0.572
0.571
0.569
0.575
0.59
6
50
0.717
0.715
0.714
0.729
0.713
7
55
0.794
0.794
0.796
0.792
0.79
8
65
0.949
0.963
0.946
0.957
0.949
En la tabla se muestran cinco tiempos medidos en segundos (Col. 3 - 7) que tarda un móvil en recorrer...