f sica cinem tica 9
Páginas: 9 (2032 palabras)
Publicado: 1 de julio de 2015
Física
Trabajo Práctico N°2
Cinemática
(lo que está en rojo es lo corregido que está bien)
Introducción
El objetivo de este informe fue estudiar el movimiento de un carrito sobre una pista inclinada.
Para realizar dicho estudio, observamos el tiempo que emplea el carro en recorrer diferentes distancias sobre la pista. Buscamos también la existencia de algún tipo de relación entre los
tiempos y desplazamientos y, de ser así, remitimos a una ecuación f(t)=x, correspondiente a
algún movimiento conocido. También tuvimos como objetivo encontrar una relación entre la
aceleración y la velocidad del carro con el tiempo.
Conocemos dos tipos de movimientos. El primero es MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme),
el cual tiene una velocidad
constante y no tiene aceleración. Su ecuación horaria es:
x(t)=x0+V(tt0)
El otro movimiento conocido es MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniforme Variado), el que se
caracteriza tener una aceleración constante y por lo tanto velocidades que cambian a través del
tiempo, su ecuación horaria de la posición es :
x(t)= x0+ V (tt0) + 1/2 a (tt0)2
Y la ecuación horaria de su velocidad es V(t)= V0+V(tt0)
Procedimiento experimental:
Para realizar el experimento contábamos con una pista inclinada 2º (± 1º) respecto a la mesa,
a través de la
que se desplazaba
un carrito. La inclinación de la pista respecto a la mesa la
obtuvimos gracias a un transportador adosado paralelamente a la pista. A lo largo de ésta se
extendía una cinta métrica, la cual utilizamos para medir los distintos desplazamientos del carrito. En los extremos de la pista, se encontraban dos topes que limitan el movimiento del
carrito. El primer tope fijaba la posición desde donde se lanzó el carrito (para poder repetir la
experiencia una y otra vez bajo los mismos parámetros) y el segundo tope, imantado,se
encontraba al final de la pista evitando que el carro se salga de la pista y que el choque sea
violento. Además, en la pista se encontraban dos sensores que detectaban el momento exacto en el
que el carro pasaba por debajo de ellos, enviando esta información a un Smart Timer. Lograba
esto ya que el carrito contaba con una regla acrílica con “cintas” negras para cortar el haz
infrarrojo de los sensores que de esta forma daban cuenta del momento en que el carrito pasaba por debajo de ellos. Con esta información, el ST calculaba
el tiempo que tardaba el
carrito en recorrer distancias conocidas, determinadas por los dos sensores. El
SmartTimer también determinaba la velocidad y la aceleración del mismo móvil en
distintas distancias.
Colocamos un sensor fijo a 20 cm del comienzo de la rampa, medida
que sería nuestro X
o,
y otro sensor que movíamos luego de cada medición, el cual determinaba nuestra X final. Todos estos instrumentos fueron utilizados para medir tres variables: tiempo,
velocidad y aceleración en diferentes distancias.
.
Figura 1, modelo experimental
Para medir el tiempo utilizamos los dos sensores, y el smart timer contaba el tiempo que
pasaba entre que el carro se desplazaba entre los dos. Para la velocidad, utilizamos el segundo sensor. Este sensor detectaba dos franjas oscuras que
se encontraban muy cercanas entre sí en el acrílico que llevaba el carrito. Estas franjas están
separadas en 1cm., medida que el instrumento de medición conoce. El cronómetro mide el
tiempo que emplea el carro en efectuar ese desplazamiento de 1cm., y calcula la velocidad
haciendo la cuenta de v=Dx/Dt.
Por último, para la aceleración, utilizamos dos sensores nuevamente, cada uno detecta la
velocidad de la misma forma que en el procedimiento anterior. De esta forma el instrumento
sabe cuál es la velocidad inicial y la velocidad final. El smart timer
mide
el tiempo, y utiliza este
dato, junto a los de la velocidad para calcular la aceleración con la fórmula a= (v
v
)/(t
t
).
f
0
f
0...
Trabajo Práctico N°2
Cinemática
(lo que está en rojo es lo corregido que está bien)
Introducción
El objetivo de este informe fue estudiar el movimiento de un carrito sobre una pista inclinada.
Para realizar dicho estudio, observamos el tiempo que emplea el carro en recorrer diferentes distancias sobre la pista. Buscamos también la existencia de algún tipo de relación entre los
tiempos y desplazamientos y, de ser así, remitimos a una ecuación f(t)=x, correspondiente a
algún movimiento conocido. También tuvimos como objetivo encontrar una relación entre la
aceleración y la velocidad del carro con el tiempo.
Conocemos dos tipos de movimientos. El primero es MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme),
el cual tiene una velocidad
constante y no tiene aceleración. Su ecuación horaria es:
x(t)=x0+V(tt0)
El otro movimiento conocido es MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniforme Variado), el que se
caracteriza tener una aceleración constante y por lo tanto velocidades que cambian a través del
tiempo, su ecuación horaria de la posición es :
x(t)= x0+ V (tt0) + 1/2 a (tt0)2
Y la ecuación horaria de su velocidad es V(t)= V0+V(tt0)
Procedimiento experimental:
Para realizar el experimento contábamos con una pista inclinada 2º (± 1º) respecto a la mesa,
a través de la
que se desplazaba
un carrito. La inclinación de la pista respecto a la mesa la
obtuvimos gracias a un transportador adosado paralelamente a la pista. A lo largo de ésta se
extendía una cinta métrica, la cual utilizamos para medir los distintos desplazamientos del carrito. En los extremos de la pista, se encontraban dos topes que limitan el movimiento del
carrito. El primer tope fijaba la posición desde donde se lanzó el carrito (para poder repetir la
experiencia una y otra vez bajo los mismos parámetros) y el segundo tope, imantado,se
encontraba al final de la pista evitando que el carro se salga de la pista y que el choque sea
violento. Además, en la pista se encontraban dos sensores que detectaban el momento exacto en el
que el carro pasaba por debajo de ellos, enviando esta información a un Smart Timer. Lograba
esto ya que el carrito contaba con una regla acrílica con “cintas” negras para cortar el haz
infrarrojo de los sensores que de esta forma daban cuenta del momento en que el carrito pasaba por debajo de ellos. Con esta información, el ST calculaba
el tiempo que tardaba el
carrito en recorrer distancias conocidas, determinadas por los dos sensores. El
SmartTimer también determinaba la velocidad y la aceleración del mismo móvil en
distintas distancias.
Colocamos un sensor fijo a 20 cm del comienzo de la rampa, medida
que sería nuestro X
o,
y otro sensor que movíamos luego de cada medición, el cual determinaba nuestra X final. Todos estos instrumentos fueron utilizados para medir tres variables: tiempo,
velocidad y aceleración en diferentes distancias.
.
Figura 1, modelo experimental
Para medir el tiempo utilizamos los dos sensores, y el smart timer contaba el tiempo que
pasaba entre que el carro se desplazaba entre los dos. Para la velocidad, utilizamos el segundo sensor. Este sensor detectaba dos franjas oscuras que
se encontraban muy cercanas entre sí en el acrílico que llevaba el carrito. Estas franjas están
separadas en 1cm., medida que el instrumento de medición conoce. El cronómetro mide el
tiempo que emplea el carro en efectuar ese desplazamiento de 1cm., y calcula la velocidad
haciendo la cuenta de v=Dx/Dt.
Por último, para la aceleración, utilizamos dos sensores nuevamente, cada uno detecta la
velocidad de la misma forma que en el procedimiento anterior. De esta forma el instrumento
sabe cuál es la velocidad inicial y la velocidad final. El smart timer
mide
el tiempo, y utiliza este
dato, junto a los de la velocidad para calcular la aceleración con la fórmula a= (v
v
)/(t
t
).
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0
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