principio de fermat

Practica
Velocidad y Aceleración
Abstract
En esta práctica se calcula la velocidad, la velocidad instantánea y la aceleración de un cuerpo por medio de 3 experimentos los cuales se realizan con ayuda de foto compuertas, se grafican los datos por el método de mínimos cuadrados y al final se concluye que el valor de la aceleración y de la velocidad son las pendientes de las rectas obtenidasIntroducción
Cinemática: Es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo (aceleración, velocidad, posición).
Movimiento rectilíneo uniforme (MRU): Es cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad esconstante en el tiempo. Dado que su aceleración es nula, nos referimos a él mediante MRU.
Aceleración: Es una magnitud vectorial que nos indica la tasa de cambio de la velocidad de un móvil por unidad de tiempo.
Velocidad: Es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
Velocidadinstantánea: Es la velocidad que tiene una partícula en un tiempo determinado. Se define como el límite cuando ∆t tiende a 0 de la velocidad media.
Ajuste por mínimos cuadrados: Existen numerosas leyes físicas en las que se sabe de antemano que dos magnitudes x e y se relacionan a través de una ecuación lineal

Donde las constantes b(ordenada en el origen) y a(pendiente) dependen del tipo desistema que se estudia y, a menudo, son los parámetros que se pretende encontrar.

El método más efectivo para determinar los parámetros a y b se conoce como técnica de mínimos cuadrados. Consiste en someter el sistema a diferentes condiciones, fijando para ello distintos valores de la variable independiente x, y anotando en cada caso el correspondiente valor medido para la variable dependiente y.De este modo se dispone de una serie de puntos (x1, y1),.... (xn,yn) que, representados gráficamente, deberían caer sobre una línea recta. Sin embargo, los errores experimentales siempre presentes hacen que no se hallen perfectamente alineados.

El método de mínimos cuadrados determina los valores de los parámetros a y b de la recta que mejor se ajusta a los datos experimentales. Sin detallar elprocedimiento, se dará aquí simplemente el resultado:






Donde N es el número de medidas y Σ representa la suma de todos los datos que se indican.
Objetivo
Calcular la velocidad, la velocidad instantánea y la aceleración de un cuerpo
Materiales
Riel de aire: Este instrumento consta de un riel el cual tiene pequeñas perforaciones en cada uno de sus lados, por los cuales sale aire apresión, y esto permite que el movil se mantenga en una constante suspensión para evitar la fricción del mismo. El riel posee unos tornillos que permiten nivelarlo o inclinarlo dependiendo de lo que se necesite en la práctica
Foto compuertas: Son dos compuertas las cuales cuentan con un rayo infrarrojo el cual detecta el momento exacto en que una partícula u objeto corta el rayo. Además cuenta conun cronometro (Smart-timer) el cual muestra el tiempo exacto de dicha interrupción del rayo.
Smart timer: Se usa para conocer los intervalos de tiempo en los que el móvil recorre distancias fija
Flexómetro: Se usa para conocer las distancias recorridas por el móvil en el experimento
Aspiradora: Remplazara a la compresora que se necesita para utilizar el riel de aire

Procedimiento:1-Calculo de la velocidad
Comenzamos nivelando el riel, con el fin de que el móvil no se desplazara hacia ningún lado mientras no se le ejerciera una fuerza. Posteriormente ubicamos las foto compuertas a una distancia determinada (10, 20, 30,…, 100 cm), la primera de ellas ayudaba a detectar el momento en que el móvil entra al intervalo de distancia seleccionado, mientras que la segunda es la...