Trabajo De Cinemática

Trabajo Práctico Nº 2
Cinemática

3º8ª
Grupo

Cinemática
Introducción
En este trabajo práctico estudiaremos el movimiento de un carro que se desliza por una pista inclinada de aluminio con un grado de inclinación de 3º. Nos interesa averiguar de qué movimiento se trata, puede ser un, MRUV o MRU, entre otros movimientos. Para esto, necesitaremos tener en cuenta las variables de velocidad,aceleración y posición en función del tiempo(medidas por un Smart Timer). Luego de obtenerlas, buscaremos la relación que tienen entre sí. También queremos averiguar si este movimiento se trata de un MRUV (esto es considerable ya que la pista en donde se desplaza el carrito es recta y se encuentrainclinada con un grado de 3 y por lo tanto su velocidad podría variar de manera uniforme), o averiguaremos si se trata de otro tipo de movimiento.

Procedimiento Experimental

Para realizar el experimento utilizaremos el smart- timer. Este aparato mide diferentes magnitudes como los tiempos, la aceleración y la velocidad utilizando uno o dos sensores de barrera que se manejan utilizando luzinfrarroja, imperceptible para nuestros ojos. Cuando el haz de luz que emite y recibe es interrumpido este envía una señal que activa el cronómetro y mide la magnitud indicada, según el caso. El primer sensor estará fijo y el segundo se podrá cambiar de posición para que podamos observar como varían los resultados al medir al la velocidad, aceleración y desplazamiento del carrito en diferentesposiciones a través del tiempo.
Mediremos la distancia entre los sensores de barrera con una cinta métrica ubicada sobre la pista de aluminio. Esta distancia indicará lo recorrido por el carrito. Para medir el ángulo de inclinación de la pista utilizaremos un transportador que está transversal a ésta. Cuenta con un péndulo que al ser afectado por la fuerza de gravedad forma una recta imaginariamarcando un ángulo que es el que forma la pista con el plano horizontal. Para evitar velocidades altas, no inclinaremos la pista a más de 5º. Al comprobar la inclinación vimos que estaba a 3º (a estos tres grados le asignamos una incerteza de 0.5º por apreciación del instrumento) Por lo tanto determinamos a la inclinación de la pista como: (3 +/- 0.5)º
La pista de aluminio también cuenta con topes. Unoen la parte superior, que al estar sujeto a ésta, sirve para darnos un punto fijo desde el cual soltar el carrito, de esa manera evitamos confusiones y todas las medidas tienen un mismo punto de partida y logramos que la repetición del experimento sea lo más exacta posible. El tope inferior sirve para frenar el carrito ante un exceso de velocidad aunque es recomendable frenarlo antes que llegue altope.
La pista está sostenida por un soporte que la eleva dándole inclinación. Este soporte cuenta con un tornillo que permite que la pista se eleve o descienda.
Para que los sensores detecten al carrito ponemos sobre él una regla acrílica. La parte que usaremos tiene dos líneas separadas por 0.5 cm. y que miden 0.5 cm. de ancho. La distancia entre el inicio de una y el inicio de otra es de 1cm. Esto permite que el Smart Timer pueda realizar las mediciones de manera más precisa cuando las líneas obstruyen el recorrido del rayo infrarrojo.

En primer lugar fijamos un sistema de referencia donde podamos ubicar la posición y tiempo inicial (figura 1). Luego de medir la inclinación de la pista tomamos las medidas de la distancia que separa los dos sensores de barrera, lo que nospermitirá obtener los resultados de posición en función de tiempo. Para esto, luego de registrar la distancia a recorrer, ponemos el smart timer en modo tiempo y lanzamos el carrito, anotamos los resultados obtenidos (tiempo que tardó en recorrer el carrito una distancia determinada). Luego ponemos el smart timer en modo aceleración y soltamos el carrito desde el tope superior de la pista. Después...