Practicas fisica uned 2013


PRACTICA LABORATORIO DE FISICA I



FECHA DE REALIZACIÓN:

PROFESOR:


ALUMNO:
GRADO EN INGIENERÍA ELECTRONICA.


COMPAÑERO DE PRÁCTICAS:





ÍNDICE

PRÁCTICA 1: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
PRÁCTICA 2: MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE
PRÁCTICA 3: MOMENTO DE INERCIA Y OSCILACIONES DE TORSIÓN.
PRÁCTICA 4: PÉNDULO SIMPLE
PRÁCTICA 5: CONSERVACIÓN DE LAENERGÍA MECÁNICA
PRÁCTICA 6: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO CIRCULAR
PRÁCTICA 7: ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES
PRÁCTICA 8: PUENTE WHEATSTONE


















PRÁCTICA 1: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO.

-OBJETIVOS:
- Determinar la relación entre la distancia recorrida y el tiempo.
- Determinar la relación entre la velocidad y el tiempo.
- Determinar laaceleración entre la masa, la aceleración y la fuerza .

-INTRODUCCIÓN TEÓRICA:
La Segunda Ley de Newton para el movimiento de una masa puntual m sobre la que se aplica una fuerza F es:
= m a;
Donde a es la aceleración del cuerpo:
a =
La velocidad obtenida al aplicar una fuerza constante está dada en función del tiempo t, por la relación:
v = a t v = t
La ecuación de movimientopara determinar la posición de un cuerpo en un instante dado es:
r (t) = ro + vo t + a t²
Que para condiciones iniciales nulas tanto de velocidad como de posición, nos queda:
r (t) = a t² r (t) = t²
En la práctica que vamos a realizar el movimiento es rectilíneo uniforme acelerado:


El diagrama de fuerzas de la masa m es: P – T = m a
El diagrama de fuerzas de la masa M es: T = M aLa ecuación del movimiento resultante es: m g = a (m + M) a =
La ecuación de la velocidad es: v = a t v = t
La ecuación de la posición es: r (t) = a t² r (t) = t²
-TOMA Y ANÁLISIS DE DATOS:
En primer lugar tomaremos una tabla de tiempos para el desplazamiento de cinco distancias distintas, con m = 0,01 Kg y M = 0,192 Kg

Distancia (m)
t1 (s)
t2 (s)
t3 (s)
t4 (s)
t5 (s)
tm(s)
t² (s²)
0,5
1,165
1,205
1,186
1,186
1,184
1,185
1,404
0,6
1,313
1,302
1,319
1,305
1,312
1,310
1,716
0,7
1,41
1,456
1,445
1,453
1,437
1,440
2,074
0,8
1,556
1,623
1,594
1,596
1,61
1,596
2,546
0,9
1,726
1,735
1,707
1,717
1,686
1,714
2,938




A través de la recta de regresión r = a t² hallaremos el valor de la aceleración.
A= ∑ xi = 10,680B= ∑ yi = 3,5 C= ∑ xi² = 24,341 D= ∑ xiyi = 7,866146
a = = 0,255231 a = a’ a’ = 2a = 0,510462 m/s²
Utilizando la segunda ley de la dinámica este valor de la aceleración debería darnos:
m g = a (m + M) a = a = = 0,486 m/s²
Observamos que el valor obtenido por la recta de regresión se aproxima mucho al valor teórico.
También hallaremos el valor de lagravedad r (t) = t²
a = g = g = = 10,31 m/s²

A continuación hallaremos el valor de la velocidad para cada distancia recorrida, a través de la relación v = a t; siendo a la aceleración obtenida anteriormente de 0,510462 m/s²

distancia (m)
aceleración (m/s²)
tm (s)
velocidad (m/s) v = a t
v² (m²/s²)
0,5
0,510
1,185
0,604
0,365
0,6
0,510
1,310
0,668
0,446
0,70,510
1,440
0,735
0,539
0,8
0,510
1,596
0,814
0,662
0,9
0,510
1,714
0,874
0,764

Representamos gráficamente v² con respecto a la distancia recorrida.

Por último estudiaremos la relación entre la aceleración y la fuerza. Esta relación se obtiene manteniendo constante la masa total del sistema. Para ello añadiremos a la masa M, ocho pesas de 10 g. Tomaremos una tabla de valores deltiempo transcurrido en recorrer una distancia fija de 0,70 m, traspasando en cada ensayo 20 g a la masa m.








t² (s²)
a = 2d / t² (m/s²)






3,514
0,398






1,697
0,825






0,943
1,486






0,679
2,061






0,485
2,891































Calculamos la aceleración en cada caso a partir de las...