wlan

Pr´ctica 2. Gr´ficas
a
a
Grupo de profesores programa de F´
ısica
Programa de F´
ısica, Facultad de Ciencias, Instituto Tecnol´gico Metropolitano
o
(Dated: 28 February 2012)

I.

OBJETIVO

IV.

Obtener informaci´n de diferentes cantidades f´
o
ısicas a
partir del an´lisis de gr´ficas.
a
a

II.

MATERIALES

• Plano inclinado,
PHYWE.

disparador y carrito marcaPROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Realice el montaje que se indica en la figura 2, donde el
sensor S1 se coloca exactamente en el punto de salida del
m´vil y los otros tres sensores (S2 , S3 y S4 ) se colocan
o
en posiciones arbitrarias a lo largo de todo el riel (tome
un ´ngulo de inclinaci´n entre 10 y 40 y antes de coloa
o
car los sensores, identifique cual es la distancia m´xima
a
recorrida porel m´vil sobre el plano mientras asciende,
o
esto con el fin de garantizar que cada uno de los sensores
se encuentre sobre al trayectoria descrita por el m´vil).
o

• Contador de tiempos y sensores marca PHYWE.

III.

TEOR´
IA

Considere un m´vil el cual es lanzado con una velocio
dad de magnitud v0 desde la base de un plano inclinado
el cual forma un ´ngulo θ respecto a lahorizontal, por
a
lo tanto el m´vil describe una trayectoria rectil´
o
ınea como
se indica en la figura 1.

FIG. 2. Montaje experimental.

A continuaci´n, coloque el contador de tiempos en la
o
opci´n 1 (tiempo de oscuridad) y determine la velocidad
o
inicial del m´vil utilizando la expresi´n para la velocidad
o
o
media:
FIG. 1. M´vil que asciende por un plano inclinado.
o

v0 =

En´ste caso el m´vil describe un movimento rectil´
e
o
ıneo
uniformemente acelerado (M. R. U. A.), de tal manera
que las ecuaciones que describen su posici´n y velocidad
o
en cualquier instante son (mirar sistema de referencia de
la figura 1):
1
x = v0 t − at2 ,
2
v = v0 − at,

(1)

∆x
,
∆t

donde ∆x representa la longitud de la l´mina que bloa
quea el sensor S1 y ∆t representa eltiempo de oscuridad
(despu´s de determinar la velocidad inicial del m´vil, el
e
o
sensor S1 se puede colocar en cualquier posici´n sobre
o
el riel). Lleve su resultado a la tabla I (Recuerde que a
partir de este momento todas las cantidades que sean medidas directa ´ indirectamente deben llevar su respectiva
o
incertidumbre).

(2)

donde se han tomado las siguientes condicionesiniciales: en t0 = 0 el m´vil se encontraba en x0 = 0. Es
o
importante mencionar que aqu´ la aceleraci´n del m´vil
ı
o
o
es igual a la componente de la aceleraci´n de la gravedad
o
que es paralela al plano inclinado, es decir: a = g sin θ.

(3)

Velocidad inicial medida

TABLE I. Velocidad inicial del m´vil.
o

2
Seguidamente, conecte los otros tres sensores al contador y col´quelo enla opci´n 2, la cual va a permitir
o
o
determinar el tiempo que tarda el carrito en pasar por
cada sensor desde el momento que se dispar´ desde la
o
base del riel (repita esta parte del procedimiento para 10
posiciones diferentes de los sensores y lleve sus resultados
a la tabla II).
Nota. En esta pr´ctica el observador va a estar ubia
cado en la posici´n 15.5 cm sobre la regla, lo cualsignifica
o
que a todas las posiciones sobre el riel le deben restar este
valor (esta ubicaci´n del observador es debida a que la
o
parte frontal de la l´mina queda ubicada inicialmente en
a
esta posici´n).
o
Posiciones (x1 ) Tiempos (t1 )

• Determine a partir de la ecuaci´n de la tabla III la
o
velocidad inicial del m´vil. Qu´ se puede concluir
o
e
al comparar este resultado con elvalor reportado
en la tabla I?

Nota. Repita el procedimiento anterior colocando
sobre el carrito una pesa de 50 g y llene para ´ste
e
carrito, las tablas I, II, III y IV.

A continuaci´n, calcule el error relativo asociado a
o
su medida tomando como valor aceptado el valor
para la aceleraci´n de la gravedad en Medell´ el
o
ın,
cual es de g = 9.76 m/s2 y el valor del ´ngulo θ
a...