Practicas fisica Movimiento rectilineo

PRACTICA Nº1: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado.

1.1.-OBJETIVO DE LA PRACTICA:
En un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado se pretende determinar la relación entre la distancia recorrida y el tiempo, la relación entre la velocidad y el tiempo y la relación entre la masa, la aceleración y la fuerza.
Análisis cinemático del movimiento:
Determinación de la relación entreel espacio recorrido y el tiempo t.
Determinación de la aceleración mediante la relación velocidad-tiempo.
Determinación de la aceleración mediante la relación distacia-t2.
Análisis dinámico:
Comprobación del valor de la aceleración mediante la 2ª ley de Newton.

1.2.-NOCIONES TEORICAS
La ecuación de Newton para el movimiento de una masa puntual m sobre la que se aplica unafuerza F es:
F=ma
Donde a es la aceleración:
a=
La velocidad v obtenida al aplicar una fuerza constante está dada, en función del tiempo, por la relación:
v(t)=

para una velocidad inicial nula, v(0)=0. Suponiendo condiciones iniciales nulas tanto de velocidad como de posición, v(0) y r(0)=0, la posición de una masa puntual en cualquier instante esta dada por la expresión:F(t)= t2
En la experiencia que nos ocupa el movimiento es rectilíneo y la fuerza producida por el peso de masa m1 será:
F=m1g
Donde g es la aceleración debida a la gravedad. Si la masa total del carrito es m2, la ecuación del movimiento resultante es :
(m1+m2)a=m1g
La ecuación de la velocidad es:
v(t) = v = t
y la posición:r(t) =s(t) = t2

1.3 DISPOSITIVO EXPERIMENTAL
Para realizar la practica se ha montado un sistema, con una masa de masa m en caída libre sujeto a una cuerda que mediante una polea arrastra otra masa de masa M, que se desplaza por un plano horizontal.
La ecuación del sistema resultante será:
T=Ma
P-T=ma
Además se cuenta con un banco de aire en laposición horizontal para contrarrestar el rozamiento de la masa M con el plano horizontal. También se cuenta con dos barreras de células fotoeléctricas conectadas a un cronometro digital, que nos servirá para medir los tiempos empleados en recorrer unas distancias dadas.

1.4 TOMA Y ANALISIS DE DATOS
1.4.1.- 1ª Prueba. Medicion de tiempos en función de varias distancias
En esta primera prueba,se ha montado el sistema con unas masas m y M dadas y lo que vamos a medir es el tiempo que tarda el carro en recorrer una distancia. Esta toma de datos la vamos a repetir para cinco distancias distintas y con los datos obtenidos vamos a pasar a hacer la representación grafica.
Datos iniciales:
Masa de la polea= despreciable
masa m=masa del gancho + pesas= 0.017+0.01 kg
masa M=masa delcarro+pesas=0.195+0.1 kg
Distancias a las que se realizan las pruebas:
x1=0.3m ; x2=0.35 m ; x3=0.4 m ; x4=0.45 m ; x5=0.5 m ; x6=0.55 m



Para el apartado 2, nos piden la representación de
-Distancia en función del tiempo. Grafica 1.1
-Distancia en función del tiempo al cuadrado. Grafica 1.2
Por lo que vamos a hacer la tabla de valores obtenidos y a partir de ahí representar las graficas.Tabla de resultados:
Distancias(m)
t1
t2
t3
t4
t5
tm
t2m
0.3
0.782
0.784
0.7826
0.7842
0.7831
0.7832
0.6135
0.35
0.8749
0.858
0.8922
0.850
0.8514
0.8653
0.749
0.4
0.9392
0.9252
0.9316
0.9205
0.9233
0.9279
0.8611
0.45
0.9774
0.9774
0.9791
0.9758
0.9796
0.9778
0.9562
0.5
1.038
1.038
1.040
1.039
1.040
1.039
1.079
0.55
1.100
1.083
1.078
1.075
1.0721.081
1.169

Siendo tm el valor medio de los tiempos y t2m el valor medio de los tiempos al cuadrado.
Como podemos comprobar de la formula:
S= at2
Vemos que la relación entre el espacio y el t2 es la tangente de la recta que nos va a salir en la grafica, por lo que la pendiente obtenida por la recta de regresión será igual a:
p=
por lo que la acelarion que estamos...