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ERROR DE DISTRIBUCIÓN DE GAUSS Resumen De La Práctica. En la pr prác ácti tica ca corr corres espo pond ndie ient nte e como como obje objeti tivo vos s a real realiz izar ar fuer fueron on la observación y registro de errores casuales en la medición de una variable física, obtención del valor medio, calculo de error típico y la realización de la curva de distribución de variable observada. Es necesario acentuar que en la presente practica se formulo un principio el cual nos nos indica que que el sistema sistema resorte resorte masa esta compue compuesto sto por un resorte suspendido suspendido verticalmente verticalmente donde en su extremo inferior inferior se cuelga una masa el cual tiene propiedades elásticas elásticas siendo así que la masa al ser soltada esta se pone a oscilar alrededor de su posición de equilibrio. Para Para la real realiz izar aron on de la pr prác ácti tica ca pr prim imer eram amen ente te se midi midió ó 50 ve vece ces s el periodo de oscilación usando un cronometro para el cálculo del mismo. Poste Posterio riorme rmente nte para para sacar sacar datos datos pre precis cisos os se em emple pleo o las formul formulas as ya conocidas como por ejemplo: d= ti ts

Obtención Y Procedimiento De Datos TABLA 1: Valores experimentales N0 Ti en s 1 0.71 2 0.77 3 0.81 4 0.81 5 0.77 6 0.81 7 0.74 8 0.75 9 0.75 10 0.84 11 0.81 12 0.82 13 0.79 14 0.83 15 0.88 16 0.84 17 0.87 18 0.72

Di= Ti-T en Di2 en s s2 -0.05 -0.02 0.02 0.02 -0.02 0.02 -0.05 -0.04 -0.04 0.05 0.02 0.03 0 0.04 0.09 0.05 0.08 -0.07

0.0025 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0004 0.0025 0.0016 0.0016 0.0025 0.0004 0.0009 0 0.0016 0.0081 0.0025 0.0064 0.0049 1

NO Ti en s 26 0.91 27 0.86 28 0.77 29 0.85 30 0.87 31 0.75 32 0.77 33 0.71 34 0.72 35 0.88 36 0.79 37 0.79 38 0.77 39 0.89 40 0.75 41 0.68 42 0.74 43 0.71

Di=Ti-T en s 0.12 0.07 -0.02 0.06 0.08 -0.04 -0.02 -0.08 -0.07 0.09 0 0 -0.04 0.10 -0.04 -0.11 -0.05 -0.08

Di2 en s2 0.0144 0.0049 0.0004 0.0036 0.0064 0.0016 0.0004 0.0064 0.0049 0.0081 0 0 0.0004 0.0100 0.0016 0.0121 0.0025 0.0064

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19 20 21 22 23 24 25

0.77 0.68 0.79 0.77 0.72 0.79 0.84

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-0.02 -0.11 0 -0.02 -0.07 0 0.05

44 45 46 47 48 49 50

0.0004 0.0121 0 0.0004 0.0049 0 0.0025

0.73 0.76 0.89 0.77 0.95 0.70 0.70

-0.06 -0.03 0.10 -0.02 0.16 -0.09 -0.09

TABLA 2: Valores para el histograma NO INTE INTERV RVAL ALO O FREC FRECUE UENC NCIA IA 1 0.68-0.71 4 2 0.71-0.74 6 3 0.74-0.77 8 4 0.77-0.80 13 5 0.80-0.83 5 6 0.83-0.86 5 7 0.86-0.91 5 8 0.91-0.92 3 9 0.92-0.95 1

PROCESAMIENTO DE DATOS: Formula para encontrar el valor medio T= 0.740+ 0.77 + 0.81 +…………………………….+ 0.70=39.42= 0.79 50 50

Formula para encontrar el Di Di = 0.74 – 0.79 = -0.05

A = Vmax - Vmin 8

A= 0.95 – 0.68 8

2

= 0.03

0.0036 0.0009 0.0100 0.0004 0.0256 0.0081 0.0081

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Cuestionario: 1.- ¿Cuál es el valor del tiempo de oscilación que tiene la mayor probabilidad de ser correcto? R.-El valor del tiempo tiempo de oscilació oscilación n que tiene la mayor mayor probabilid probabilidad ad de ser correcto es de 0,79.

2.- Interprete la curva de Gauss obtenida. ¿Qué puede decir si la curva es achatada? ¿Si es empinada? R ..- La curva normal es una distribución continua de frecuencia de rango infinito, como la que se obtiene cuando se persigue un objetivo sometido a desviación por error. Su importancia y su gráfica asociada se deben a la enorm en orme e frecue frecuenci ncia a con que aparec aparece e en todo todo tipo tipo de situac situacion iones. es. Por ejemplo, cuando se busca dar en una diana, si se intenta acertar, la mayo mayorr part parte e de los los disp dispar aros os tend tender erán án a acum acumul ular arse se en las las fran franja jas s intermedias, tendiendo tendiendo a ser menos frecuentes frecuentes en el punto de mayor valor (centro de la diana) y en las zonas periféricas. El gráfico representa la dist distri ribu buci ción ón de los los erro errore res; s; la me medi dia a o pr prom omed edio io es el obje objeti tivo vo,, y la desviación típica indica la dispersión de los errores (la raíz cuadrada de la varianza). Véase también Estadística.

3.3.- Cuál Cuáles es son son las las fuen fuente tess de error error en la pr prác ácti tica ca? ? Indi Indiqu que e además, al tipo de error que corresponden. R.-Las fuentes de error en la práctica son los errores instrumentados y los error errores es per perso sonal nales es y estos estos corre correspo spond nden en a los err errore ores s sistem sistemáti ático cos s o acumul acumulati ativos vos que son carac caracter teriza izados dos por por tene tenerr aproxi aproximad madam amen ente te el mismo mismo valor valor numéri numérico co y el mismo mismo signo signo bajo bajo las mismas mismas condic condicion iones es dadas como por ejemplo el retardo de un reloj.

4.- Es posible realizar algún tipo de medición sin error? Justifique su respuesta R.-No es posible realizar ningún tipo de medición sin error por que aunque no lleguen a existir errores instrumentados o personales digo eso por que nosot nosotros ros podem podemos os evitar evitar eso, eso, pe pero ro siempr siempre e van a ex exist istir ir los err errore ores s natu natura rale les s que que son son caus causad ados os por por los los fenó fenóme meno nos s natu natura rale les s como como por por ejemplo la refracción de la luz la dilatación térmica de los materiales, la presión atmosférica, etc.

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Conclusiones: 

Curva normal, también denominada curva o campana de Gauss, en honor al matemático alemán Carl Friedrich Gauss, es la distribución media me dia o prome promedio dio de las caract caracterí erísti sticas cas de una pobla població ción, n, cuya cuya gráfica produce una figura tipo acampanada.



La curva normal es una distribución continua de frecuencia de rango infinito, como la que se obtiene cuando se persigue un objetivo some someti tido do a de desv svia iaci ción ón por por erro error. r. Su impo import rtan anci cia a y su gr gráf áfic ica a asociada se debe a la enorme frecuencia con que aparece en todo tipo tipo de situac situacion iones. es. El gráfic gráfico o rep repre resen senta ta la distri distribuc bución ión de los los errores; la media o promedio es el objetivo, y la desviación típica indica la dispersión de los errores (la raíz cuadrada de la varianza). Véase también Estadística.



La dist distri ribu buci ció ón de mu muc chas has varia ariabl ble es, como como los los cara aracte ctere res s morfológicos de individuos —altura, peso o longevidad—, caracteres fisi fisiol ológ ógic icos os,, soci sociol ológ ógic icos os,, psic psicol ológ ógic icos os o físi físico cos s y, en ge gene nera ral, l, cualqu cualquier ier caract caracterí erísti stica ca que se obten obtenga ga como como suma suma de mu mucho chos s factores, sigue la curva normal. Cuando se miden los valores de la inteligencia se asume que su valor promedio en una determinada población es 100 y que el valor de su desviación típica es 15.

Recomendaciones: 

En la practica se debe tener muy en cuenta que el resorte con el que llegamos a medir 50 veces nuestros tiempos debe estar en reposo



luego se bebe tener mucho cuidado en medir 50 veces nuestros tiempos con el cronometro en las medidas del tiempo.

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VECTOR FUERZA Resumen De La Práctica. Vector, Vecto r, en física física,, cantid cantidad ad que tiene tiene magnit magnitud, ud, direc direcció ción n y senti sentido do al mismo tiempo. Por ejemplo, si una cantidad ordinaria, o escalar, puede ser una distancia de 6 Km., una cantidad vectorial sería decir 6 km norte. Los vectores vectores se represe representan ntan normalme normalmente nte como segmento segmentos s rectilíne rectilíneos os orientados, como en el diagrama que se muestra a continuación; el punto O es el origen o punto de aplicación del vector y B su extremo. La longitud dell segm de segmen ento to es la me medi dida da o módu módulo lo de la cant cantid idad ad ve vect ctor oria ial, l, y su dirección es la misma que la del vector. Con frecuencia, sobre un cuerpo actúan simultáneamente varias fuerzas. Puede resultar muy complejo calcular por separado el efecto de cada una; sin embargo, las fuerzas son vectores y se pueden sumar para formar una única fuerza neta o resultante (R) que permite determinar el comportamiento del cuerpo.

El uso sencillo de los vectores así como los cálculos utilizando vectores quedan ilustrados en este diagrama, que muestra el movimiento de una barca para atravesar una corriente de agua. El vector a, u A, indica el movimiento de la barca durante un determinado periodo de tiempo si estuviera navegando en aguas tranquilas; el vector b, representa representa la deriva o empuje de la corriente durante el mismo periodo de tiempo. Utilizando vectores, se puede resolver gráficamente cualquier problema relacionado con el movimiento de un objeto bajo la influencia de varias fuerzas.

Cuestionario: 5

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1.- Cite dos ejemplos de cada clase de magnitudes R. 2.- Demostrar que tres vectores iguales y concurrentes están en equilibrio cuando forman un ángulo de 120 º R. 3.3.- ¿Cuá ¿Cuále less son son las las condi condicio cione ness para para que que la suma sumator toria ia de dos dos fuerzas sea nula? R. Los problemas de adición y sustracción de vectores, como el anterior, se pued pueden en reso resolv lver er fáci fácilm lmen ente te util utiliz izan ando do mé méto todo dos s gr gráf áfic icos os,, aunq aunque ue también se pueden calcular utilizando la trigonometría. trigonometría.

Conclusiones: 

Este método de resoluci resolución ón de problema problemas, s, conocido conocido como adición adición vectorial, se lleva a cabo según se explica a continuación. Un vector que representa una fuerza se dibuja empezando por el origen O en la dirección y con el sentido apropiados.



La longitud del vector es proporcional a su valor real según una escala determinada, que puede ser un cierto número de centímetros centímetros por por cada cada kiló kilóme metr tro. o. Este Este ve vect ctor or se dibu dibuja ja con con su orig origen en en el extremo del vector a y en dirección paralela al movimiento de la corriente.

Recomendaciones: 

Este tipo de cálculos es de gran utilidad para resolver problemas de navega navegació ción n y movimi movimien ento to en genera general; l; tambié también n se utiliz utilizan an en la mecánica y otras ramas de la física.



En las matemá matemátic ticas as de nue nuestr stros os días, días, un vector vector es consid consider erado ado como un conjunto ordenado de cantidades con determinadas reglas para para su util utiliz izac ació ión. n. El anál anális isis is ve vect ctor oria iall (e (es s de deci cir, r, cálc cálcul ulo o de cantidade cantidades s vectoria vectoriales) les) aparece aparece en las matemátic matemáticas as aplicadas aplicadas en todos los campos de la ciencia e ingeniería.

MOVIMIENTO RECTILINEO 6

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Resumen De La Práctica. Es el movi movimi mien ento to cuya cuya tray trayec ecto tori ria a es un una a líne línea a rect recta. a. Si el móvi móvill no cambia de sentido, la única variación que puede experimentar experimentar la velocidad es la de su módulo. Esto permite clasificar el movimiento rectilíneo en movimiento rectilíneo y uniforme, si el módulo de la velocidad no varía, y movimiento rectilíneo uniformemente variado si el módulo de la velocidad varía de manera constante en el transcurso del tiempo. Este movimiento se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo, la dirección y el sentido de la velocidad permanecen constantes en el tiemp iempo. o. En con consecue cuencia ncia,, no exis xiste ace acelera leraci ció ón, ya que la aceleración tangencial es nula, puesto que el módulo de la velocidad es cons consta tant nte, e, y la acel aceler erac ació ión n norm normal al es nu nula la porq porque ue la dire direcc cció ión n de la velocidad es constante. El movimiento rectilíneo uniformemente variado se caracteriza porque su tray rayector ctoria ia es una líne línea a re rect cta a y el módulo dulo de la ve velo loc cidad idad var varía proporcionalmente al tiempo. Por consiguiente, la aceleración normal es nula nu la porq porque ue la ve velo loci cida dad d no camb cambia ia de dire direcc cció ión n y la acel aceler erac ació ión n tange angen ncial cial es con constan tante, te, ya que el mód módulo de la ve velo loci cid dad varía aría uniformemente con el tiempo.

Cuestionario: 1. En el MRU ¿Cuáles son las ecuaciones de movimiento? R.- V=∆x/∆t 2. En el MRUA ¿Cuáles son las ecuaciones de movimiento? R.- V=∆x/∆t y a=∆v/∆t. 3. Cuál es el comportamiento de la velocidad en: R.- Para el MRU; el módulo de la velocidad es constante, y la aceleración normal es nula porque la dirección de la velocidad es constante. - Para el MRUA; el módulo de la velocidad varía proporcionalmente al tiempo, la aceleración normal es nula porque la velocidad no cambia de dirección, pero la aceleración tangencial es constante, ya que el módulo de la velocidad varía uniformemente con el tiempo.

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4. ¿Cuánto vale la aceleración en el MRUA? R.- Varía entre 47,5 – 50. 5. Usted creé que los resultados obtenidos para el MRUA, sirva para el MRUR? R.-

Conclusiones: 

Si se considera que el movimiento rectilíneo tiene lugar en una sola dime dimens nsió ión, n, la posi posici ción ón de dell móvi móvill en cual cualqu quie ierr inst instan ante te qued queda a determinada por el módulo del vector de posición.



Este movimiento puede ser acelerado si el módulo de la velocidad aume aument nta a a me medi dida da que que tran transc scur urre re el tiem tiempo po y reta retard rdad ado o si el módulo de la velocidad disminuye en el transcurso del tiempo.

Recomendaciones: 

Un caso particular de movimiento rectilíneo uniformemente variado es el que que adqu dquiere ieren n los los cue uerrpos pos al cae caer libre ibrem mente o al ser ser proyectados hacia la superficie de la Tierra, o al ser lanzados hacia arriba.



Sus ecuaciones de la velocidad y de la posición son las anteriores, en las que se sustituye la aceleración, a, por la aceleración de la gravedad, g.

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CAIDA DE CUERPOS Resumen De La Práctica. Es un movimiento, determinado exclusivamente por fuerzas gravitatorias, que adquieren los cuerpos al caer, partiendo del reposo, hacia la superficie de la Tierra y sin estar impedidos por un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje. Algunos ejemplos son el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra o la caída de un objeto a la superficie terrestre terrestre (Gravitación).

En el vacío todos los cuerpos, con independencia de su forma o de su masa, caen con idéntica aceleración en un lugar determinado, próximo a la superficie terrestre. El movimiento de caída libre es un movimiento uniformemente uniformemente acelerado, es decir, la aceleración instantánea instantánea es la misma en todos los puntos del recorrido y coincide con la aceleración media, y esta aceleración es la aceleración de la gravedad g = 9,8 m/s2. Como la velocidad inicial en el movimiento de caída libre es nula, las ecuaciones ecuaciones de la ve velo loci cida dad d y el espa espaci cio o reco recorr rrid ido o en func funció ión n de dell tiem tiempo po se pued pueden en escribir así: v = g*t y = ½*g*t2 Gali Galile leo o fue fue el pr prim imer ero o en de demo most stra rarr ex expe peri rime ment ntal alme ment nte e que, que, si se desprecia la resistencia que ofrece el aire, todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración. La cinemática se ocupa de la descripción del movimiento sin tener en cuenta sus causas. La velocidad (la tasa de variación de la posición) se define como la distancia recorrida dividida entre el intervalo de tiempo. La magnitud de la velocidad se denomina celeridad.

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Cuestionario: 1. ¿Cuáles son las principales causas de error sistemático en esta práctica? R.- Son el manejo del cronometro, porque esta es de falla humana al calcular; de igual forma el sensor de sonido, porque el sonido se expande y esta a su ves impacta a la señal del circuito de control.

2. ¿Cuál es el valor del error cometido en la práctica? R.- Es de la y (cm.), porque su intervalo debería ser de 10 en 10cm, el cual hace variar al sensor de sonido.

3. ¿Si en vez de dejar caer un cuerpo de vidrio dejamos caer uno de metal y otro de plástico se obtendrán los mismos valores? R.- No, ya que el de metal trasmitirá mas sensor de sonido a través de su peso, mientr peso, mientras as que el de plásti plástico co estará estará some sometid tido o a la gravit gravitaci ación ón de acuerdo a su masa y trayecto.

4. ¿En el aire caerán con la misma velocidad una hoja de papel de cuaderno y un lápiz? R.- No, puesto que la hoja de papel no tiene masa, donde está al caer es sometida en vaivén, mientras que su velocidad del lápiz estará sometida al peso la cual es impulsada por la fuerza de gravedad.

5. ¿Cómo varia el valor de “g” con la altura? R.- Varia mucho porque la altura esta dada solo en cm ., mientras que G es la aceleración gravitacional terrestre y esta dada en cm . /s2.

Observaciones •

Mediante el sensor óptico se determina la caída del cuerpo al cual remite una señal de perturbación al circuito eléctrico activando al aleccionar el cronometro.

•

Una vez que el cuerpo cae sobre la caja acústica, empieza su conteo del tiempo y remite señal al circuito de control para el cálculo de h.

Conclusiones 

Existen varios tipos especiales de movimiento fáciles de describir. En primer lugar, aquél en el que la velocidad es constante. 10

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

En el caso más sencillo, la velocidad podría ser nula, y la posición no cambiaría en el intervalo de tiempo considerado.



Si la velocidad es constante, la velocidad media (o promedio) es igual a la velocidad en cualquier instante determinado.



En cuan cuanto to al tama tamaño ño o pe peso so de dell obje objeto to en movi movimi mien ento to,, no se presentan problemas matemáticos si el objeto es muy pequeño en relación con las distancias consideradas.

Recomendaciones 

El movimiento circular es otro tipo de movimiento sencillo. Si un objeto se mueve con celeridad constante pero la aceleración forma siempre un ángulo recto con su velocidad, se desplazará en un círculo.



La gravitación es la propiedad de atracción mutua que poseen todos los los obje objeto tos s comp compue uest sto os de mate materi ria. a. A ve vece ces s se util utiliz iza a como como sinónimo sinónimo el término término gravedad gravedad,, aunque aunque estrictam estrictamente ente este último último sólo se refiere a la fuerza gravitacional entre la Tierra y los objetos situados en su superficie o cerca de ella.



Si el obje objeto to es gr gran ande de,, se em empl plea ea un punt punto o llam llamad ado o cent centro ro de masas, cuyo movimiento puede considerarse característico de todo el objeto objeto.. Si el objet objeto o gira, gira, muchas muchas ve veces ces convie conviene ne de descr scribi ibirr su rotación en torno a un eje que pasa por el centro de masas.

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FUERZA Y ACELERACIÓN Resumen De La Práctica. Fuerza, en física, cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. Si se considera la masa constante, para una fuerza también constante aplicada a un objeto, su masa masa y la acel aceler erac ació ión n pr prod oduc ucid ida a por por la fuer fuerza za son son inve invers rsam amen ente te proporcionales. Por tanto, si una fuerza igual actúa sobre dos objetos de diferente masa, el objeto con mayor masa resultará menos acelerado.

La segunda ley de Newton relaciona la fuerza total y la aceleración. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará, es decir, cambiará su velocidad. La aceleración será proporcional a la magnitud de la fuerza total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta. La constante de proporcionalidad proporcionalidad es la masa m del objeto F = m*a Un objeto con más masa requerirá una fuerza mayor para una aceleración dada que uno con menos masa. Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un objeto (su resistencia a cambiar la velocidad), también mide mide la atra atracc cció ión n gr grav avit itac acio iona nall que que ejer ejerce ce sobr sobre e otro otros s obje objeto tos. s. Este Este fenómeno supone que es imposible distinguir si un punto determinado está en un campo gravitatorio o en un sistema de referencia acelerado.

Aceleración, se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de un objeto por unidad de tiempo. La velocidad se define como vector, es decir, tiene módulo (magnitud), dirección y sentido. De ello ello se de dedu duce ce que que un obje objeto to se acel aceler era a si camb cambia ia su cele celeri rida dad d (la (la magnitud de la velocidad), su dirección de movimiento, o ambas cosas. Si se suelta un objeto y se deja caer libremente, resulta acelerado hacia abajo. Si se ata un objeto a una cuerda y se le hace girar en círculo por encima de la cabeza con celeridad constante, el objeto también experimenta una aceleración uniforme; en este caso, la aceleración tiene la misma dirección que la cuerda y está dirigida hacia la mano de la persona. La aceleración angular es diferente de la aceleración lineal. La velocidad angular de un cuerpo que gira es la variación del ángulo descrito en su rota rotaci ción ón en torn torno o a un eje eje de dete term rmin inad ado o por por un unid idad ad de tiem tiempo po.. Una Una aceleración angular es un cambio de la velocidad angular, es decir, un cambio en la tasa de rotación o en la dirección del eje. 12

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CUESTIONARIO: 1. ¿Existe rozamiento, sí existe de que manera influye? R.- Sí, por la resistencia al deslizamiento, rodadura o flujo de un cuerpo en relación a otro con el que está en contacto.

2. ¿Sí la altura considerada se duplicara, para los mismos valores de las masas, cual debería ser el valor de la aceleración? R.- El doble, puesto que a mayor altura, mayor aceleración gravitacional. gravitacional. 3. ¿Sí un cuerpo se está moviendo con aceleración ctte luego empieza a disminuir la misma que clase de movimiento tiene? R.- Tiene un movimiento uniforme variado 4. ¿Que ¿Que clas clase e de mo movi vimi mien ento to tien tiene e un cuer cuerpo po que que asci ascien ende de verticalmente desde la superficie de la tierra hasta cierta altura y luego que clase de moviendo tiene cuando empieza a descender? R.- Cuando asciende toma un movimiento parabólico y cuando desciende su trayectoria es de movimiento circular.

5. Cite 5 ejemplos de cuerpos que se mueven con MUV R.- Este Este movi movimi mien ento to se cara caract cter eriz iza a porq porque ue su tray trayec ecto tori ria a es un una a circunferencia y tanto el módulo como la dirección de la velocidad varían constant constantemen emente te con el tiempo. tiempo. Por tanto, tanto, la acelerac aceleración ión tangenci tangencial al es constante, ya que el módulo de la velocidad varía uniformemente con el tiempo, y la aceleración normal es constante por los mismos motivos que en el movimiento circular uniforme.

Conclusiones: 

La inte intera racc cció ión n en entr tre e sist sistem ema a y ambi ambien ente te pr prod oduc ucen en fuer fuerza zas s en relación cualitativa para identificar y cuantificar a la cantidad, de fuerzas que están en reposo ó movimiento ocasionando en el cuerpo energía activa y propulsora.



La propiedad de la fuerza tiene la cualidad de acelerar, detener ó deformar los cuerpos en movimiento en cambio la masa están de se inertes y pesados.

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Un obje objeto to sólo sólo se acel aceler era a si se le apli aplica ca un una a fuer fuerza za.. Se Segú gún n la segunda ley del movimiento de Newton, el cambio de velocidad es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Un cuerpo que cae se acelera debido a la fuerza de la gravedad.

Recomendaciones: 

Una vez medido se debe repetir el proceso para masas diferentes, para fines de cálculo, despreciando los efectos de rozamiento en el sistema.



Las expresiones que relacionan a las tres magnitudes, constituyen a la ecuación fundamental de la mecánica.

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Una Una ve vez z me medi dida da el tiem tiempo po al reco recorr rrid ido o de la altu altura ra,, el cuer cuerpo po empieza a descender por efecto de la acción de las masas.

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COLISIONES RESUMEN DE LA PRÁCTICA. Momento lineal o Cantidad de movimiento, en física, cantidad fundamental que caracteriza el movimiento de cualquier objeto. Es el producto de la masa de un cuerpo en movimiento y de su velocidad lineal. El momento es una cantidad vectorial, lo que significa que tiene magnitud, dirección y sentido. El momento lineal total de un sistema constituido por una serie de objetos es la suma vectorial de los momentos de cada objeto individual. En un sistema aislado, el momento total permanece constante a lo largo del tiempo; es lo que se llama conservación del momento lineal. La física física actual actual consi conside dera ra la conse conserva rvació ción n de dell momen momento to como como una ley unive universa rsal, l, que se cumpl cumple e inclus incluso o en situac situacion iones es ex extre tremas mas donde donde las teorías clásicas de la física no son válidas. En particular, la conservación del momento lineal se cumple en la teoría cuántica, que describe los fenóm fenómen enos os atómi atómicos cos y nu nucle cleare ares, s, y en la relati relativid vidad, ad, que se emple emplea a cuando los sistemas se desplazan a velocidades próximas a la de la luz. Según la segunda ley del movimiento de Newton —llamada así en honor al astrónomo, matemático y físico británico Isaac Newton—, la fuerza que actú actúa a sobr sobre e un cuer cuerpo po en movi movimi mien ento to de debe be ser ser igua iguall al camb cambio io de dell momento lineal por unidad de tiempo. Otra forma de expresar la segunda ley de Newton es decir que el impulso —esto es, el producto de la fuerza por el tiempo durante el que actúa sobre un cuerpo— equivale al cambio del momento lineal del cuerpo. Este concepto, conocido como principio de conservación de la energía, constituye uno de los principios básicos de la mecánica clásica. Al igual que que el pr prin inci cipi pio o de cons conser erva vaci ción ón de la mate materi ria, a, sólo sólo se cump cumple le en fenó fenóme meno nos s que que impl implic ican an ve velo loci cida dade des s baja bajas s en comp compar arac ació ión n con con la velocidad de la luz. Cuando las velocidades se empiezan a aproximar a la de la luz, como ocurre en las reacciones nucleares, la materia puede transformarse en energía y viceversa. En la física moderna se unifican ambos conceptos, la conservación de la energía y de la masa.

Cuestionario: 1. Indi Indiqu que e toda todass las las fuer fuerza zass que que se mani manifi fies esta ta en la pr prác ácti tica ca señalando sí son ó no conservativas 15

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R.- Fuerza de atracción, no es conservativa. Fuerza centrípeta según la primera ley del movimiento de Newton, un objeto en movimiento se desplazará en línea recta si no está sometido a una fuerza.

2. ¿En qué se trasforma la perdida de energía Q?

R.- En la libe libera raci ción ón de cant cantid idad ades es inge ingent ntes es de ene nerg rgía ía que que se ve acompañada de una pérdida significativa de masa. Y propiedad elástica de cuerpos interactuantes.

3. De tres ejemplos de materiales que se comportan en forma plástica en colisiones R.- Carril colchón porque se mueve a velocidad constante; el patín que calcula intervalos iguales y carril aerodeslizador.

4. ¿Puede una masa pequeña tener cantidad de movimiento (ó momento lineal) mayor que una masa grande? R.- Sí porque El momento lineal total de un sistema constituido por una serie de objetos es la suma vectorial de los momentos de cada objeto individual, y esto hace que la fuerza por el tiempo durante el que actúa sobre un cuerpo— equivale al cambio del momento lineal del cuerpo.

Observaciones: A través de la conservación conservación de energía,

Conclusiones:

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MÁQUINAS SIMPLES Resumen De La Práctica. Máquina, dispositivo utilizado en ingeniería para cambiar la magnitud y dirección de aplicación de una fuerza. Las cuatro máquinas simples son la pala palanc nca, a, la pole polea, a, el torn torno o y el plan plano o incl inclin inad ado, o, que que cons consis iste te en un una a rampa. El tornillo y la cuña se consideran a veces máquinas simples, pero en realidad son adaptaciones adaptaciones del plano inclinado. Véase Motor. La utilidad de una máquina simple radica en que permite ejercer una fuerza mayor que la que una persona podría aplicar sólo con sus músculos (en el caso de la palanca, el torno y el plano inclinado), o aplicarla de forma más eficaz (en el caso de la polea). El aumento de la fuerza suele hacerse a expensas de la velocidad. La relación entre la fuerza aplicada y la resi resist sten enci cia a ofre ofreci cida da por por la carg carga a cont contra ra la que que actú actúa a la fuer fuerza za se denomina ventaja teórica de la máquina. Debido a que todas las máquinas deben superar algún tipo de rozamiento cuando realizan su trabajo, la ventaja real de la máquina siempre es menor que la ventaja teórica. La eficacia de funcionamiento de una máquina se obtiene del cociente entre la energía generada (la salida) y la cantidad de energía empleada (la entrada). La eficacia, que se expresa en tanto por ciento, siempre inferior al 100 por ciento. Combinando máquinas simples se construyen máquinas complejas. Con estas máquinas complejas, a su vez, se construye todo tipo de máquinas utilizadas en metalistería, carpintería y otras áreas de la ingeniería (véase Máquina herramienta). herramienta). Las máqui máquinas nas hidráu hidráulic licas as transm transmite iten n la en energ ergía ía a travé través s de un fluido fluido,, utilizado para canalizar las fuerzas a distancias donde los acoplamientos mecánicos no serían apropiados ni efectivos. En el caso de los frenos de un auto automó móvi vill la fuer fuerza za apli aplica cada da en el pe peda dall se tran transm smit ite e por por una conducción hidráulica hasta el activador del freno en cada llanta o rueda.

Cuestionario: 1. Indique dos ejemplos prácticos, de uso común de cada caso estudiado. R.17

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2. En un aparejo factorial, ¿cómo están relacionados los valores de la fuerza aplicada y la carga? R.3. En cada caso estudiado, ¿Para cuál máquina simple se tiene mayor eficiencia? R.4. De una polea cuelga una cuerda sin rozamiento; en uno de los lados hay un mono, y en el otro una pesa igual al peso de dicho animal. ¿Qué ocurrirá si el mono decide trepar por la cuerda? R.- La pesa sube a doble velocidad que el mono.

Conclusiones:

Recomendaciones:

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MOMENTO DE INERCIA (Disco de Maxwell) Resumen De La Práctica. Inercia, propiedad de la materia que hace que ésta se resista a cualquier camb cambio io en su movi movimi mien ento to,, ya sea sea de dire direcc cció ión n o de ve velo loci cida dad. d. Esta Esta propiedad se describe con precisión en la primera ley del movimiento del cien cientí tífi fico co br brit itán ánic ico o Isaa Isaac c Newt Newton on:: “u “un n obje objeto to en repo reposo so tien tiende de a permanecer en reposo, y un objeto en movimiento tiende a continuar moviéndose en línea recta, a no ser que actúe sobre ellos una fuerza externa”. Cual Cualqu quie ierr cuer cuerpo po que que gira gira alre alrede dedo dorr de un eje eje pr pres esen enta ta iner inerci cia a a la rotación, es decir, una resistencia a cambiar su velocidad de rotación y la dirección de su eje de giro. La inercia de un objeto a la rotación está determinada por su momento de inercia. Para cambiar la velocidad de giro de un objeto con elevado momento de inercia se necesita una fuerza mayor que si el objeto tiene bajo momento de inercia. La inercia de un objeto a la translación está determinada por su masa. La segunda ley de Newton afirma que la fuerza que actúa sobre un objeto es igual a la masa del objet jeto multiplicada por la aceleración que expe ex peri rime ment nta. a. Por Por tant tanto, o, si un una a fuer fuerza za hace hace que que un obje objeto to sufr sufra a un una a dete de term rmin inad ada a acel aceler erac ació ión, n, habr habrá á que que apli aplica carr un una a fuer fuerza za mayo mayorr para para con consegu seguir ir que que un obje objeto to con con mayo mayorr masa masa ex expe peri rime ment nte e esa esa mism misma a aceleración.

Momen Momento to de una una fuer fuerza za, en físi física ca,, me medi dida da de dell efec efecto to de rota rotaci ción ón causado por una fuerza. Es igual a la magnitud de la fuerza multiplicada por por la dist distan anci cia a al eje eje de rota rotaci ción ón,, me medi dida da pe perp rpen endi dicu cula larm rmen ente te a la dirección de la fuerza. En vez de describir la dinámica de rotación en función de los momentos de las fuerzas, se puede hacer en función de pares de fuerzas. Un par de fuerzas es un conjunto de dos fuerzas iguales y de sentido contrario aplicadas en puntos distintos. El momento del par de fuerzas o torque se representa por un vector perpendicular al plano del par, cuyo módulo es igual al producto de la intensidad común de las fuerzas por la distancia entre sus rectas soporte, y cuyo sentido está ligado al sentido de rotación del par por la 'regla del sacacorchos'. sacacorchos'. Las leyes del movimiento de los objetos en rotación son equivalentes a las leye leyes s de dell movi movimi mien ento to de los los obje objeto tos s que que se mu muev even en line lineal alme ment nte e (e (ell mome moment nto o de iner inerci cia a sust sustit ituy uye e a la masa masa,, la ve velo loci cida dad d angu angula larr a la velocidad lineal) 19

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Momento de inercia, resistencia que un cuerpo en rotación opone al cambio de su velocidad de giro. A veces se denomina inercia rotacional. El momento de inercia desempeña en la rotación un papel equivalente al de la masa en el movimiento lineal.

Cuestionario:

1. ¿Cóm ¿Cómo o se encu encuen entr tra an los los mo mome ment ntos os de iner inerci cia a para ara una distribución de masas discretas? R.- El momento de inercia de un cuerpo no es una cantidad única ni fija; sí se rota el objeto en torno a un eje distinto, en general tendrá un momento de inercia diferente, puesto que la distribución de su masa en relación al nuevo eje es normalmente distinta.

2. ¿Cuál es la expresión matemática del momento de inercia de un Yo yo? R.3. De que variables depende los cálculos de los momentos de inercia de los cuerpos de forma general. R.- El momento de inercia de un objeto depende de su masa y de la distancia de la masa al eje de rotación. Por ejemplo, en el disco de Maxwell, con la mayoría de su masa cercana al eje eje tend tendrá rá un mome moment nto o de iner inerci cia a me meno norr por por lo tant tanto o la en ener ergí gía a es variable.

4. Anote tres valores de momentos de inercia de cuerpos que no rotan alrededor de su eje principal de rotación. R.5. ¿En que consiste el teorema de Steiner ó de los ejes paralelos? R.- Ejes Ejes parale paralelos los es el eje eje impuls impulsad ado o gira gira en senti sentido do opues opuesto to al eje impu impuls lsor or.. Si se de dese sea a que que ambo ambos s ejes ejes gire giren n en el mism mismo o sent sentid ido o se introduce una rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. La rueda loca gira en sentido opuesto al eje impulsor, por lo que mueve al engranaje impulsado en el mismo sentido que éste. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado depende del número de dientes de cada engranaje.

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