fisica - CUESTIONARIO

MOVIMIENTO RECTILÍNEO EN ACELERACIÓN CONSTANTE 1. Objetivo: -

Determinar la aceleración aceleración de de un móvil con con movimiento rectilíneo en función de la medida de su posición con respecto al tiempo.

2. Materiales, equipos e instrumentos -

01 Contador digital con 2 barreras (17)

-

01 Carrito de desplazamiento (3)

-

-

-

02 soporte para perfiles (54)

-

01 Polea con vástago (48)

-

02 soportes de barreras (55)

-

01 Juego de pesas (29)

02 Fijador perfil (24)

01 Perfil plano largo con escala métrica (46)

3. Fundamento teórico En el movimiento rectilíneo de aceleración co nstante, la relación entre el espacio recorrido y el tiempo transcurrido está dado por la siguiente expresió n:

Donde x  es el espacio recorrido, t  el tiempo transcurrido y a el valor de la aceleración del móvil. “

”

“

”

“

”

x

x

Pendiente = v 

x0 Pendiente = v 0

0

t

t

Figura N° 01: Movimiento rectilíneo con aceleración constante, gráfica x vs t. De acuerdo a la figura N° 02, cuando el movimiento empieza desde el reposo, ��0

= 0

y ��0

ecuación (1) se expresa como:

 =     x

Móvil en reposo

t

t

0 x

Figura N° 02: móvil que empieza su movimiento en reposo se caracteriza como x = ½ at2

=0

, la

4. Procedimiento

Figura N° 01: Montaje final para la experimentación

-

-

Realizar al montaje de la figura N° 01. Situar 4 pesas de 25 g sobra el carrito, y colocar el contador digital y las barreras (sensores fotoeléctricos) en la posición adecuada para controlar el paso del carrito, desde un mismo origen, hasta posiciones cada vez más lejanas. Colgar el portapesas para conseguir un movimiento lento del carrito. Si es necesario añadir alguna pesa más al carrito. Medir los tiempos que tarda el carrito en recorrer espacios cada vez mayores. Realizar cuatro medidas del tiempo para cada espacio para llenar la tabla 01. Debe partirse siempre del mismo punto inicial de salida. Tabla 01: Tiempo y espacio recorrido por el móvil x (cm) t1 (s) t2 (s) t3 (s) t4 (s)

70

60

50

40

30

20

-

1.5

1.3

1.1

0.7

-

-

1.4

1.3

1.2

0.8

-

-

1.4

1.4

1.1

0.8

-

-

1.3

1.3

1.1

0.8

-

5. Análisis de los resultados - Usando la información de la tabla N° 01, hallar el valor medio del tiempo y completar la tabla N° 02 con los datos del espacio recorrido respectivamente. El valor medio de los tiempos se determina de la siguiente forma:

  ̅ = ++ +

Tabla 02: Espacio recorrido por el móvil y tiempo promedio x (cm) 

-

(s)

60

50

40

30

1.45

1.32

1.12

0.775

Realiza la representación gráfica de la tabla N° 02 - x vs t en cuadro milimetrado.

Observaciones de la gráfica:

-

Para la de scri pc ió n matemática del experimento primero identifique que tipo de relación matemática existe entre el espacio recorrido y el tiempo transcurrido de acuerdo a la gráfica realizada en papel milimetrada.    

Lineal Potencial Exponencial Logarítmica

-

Si la relación matemática no es lineal, entonces debe llevarlo a lineal, es decir, linealizar para poder hallar la ecuación del experimento.

-

En nuestro caso x vs t da una relación: _

-

Debemos convertirlo a lineal haciendo el cambio siguiente: elevar el tiempo promedio al cuadrado de la forma que construimos la nueva tabla N° 03

_

Tabla 03: Espacio recorrido por el móvil y tiempo promedio x (cm) 

-

2

(s)

60

50

40

30

2.1025

1.7424

1.2544

0.6

Realiza la representación gráfica de la tabla N° 02 - x vs t en el cuadro milimetrado.

Observaciones de la gráfica:

-

Ahora que los datos en la gráfica x vs t 2 expresan una relación lineal, usamos el método de mínimos cuadrados para obtener la ecuación matemática del movimiento del móvil. Pendiente =

Intersección

=

Ecuación del experimento =

6. Análisis y Discusión de los resultados obtenidos

7. Conclusiones

8. Cuestionario - Indicar las posibles causas de error en el desarrollo de esta experimentación.

¿Qué aceleración lleva un cuerpo que se mueve con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado si aumenta su velocidad 2m/s cada segundo?

 = ΔΔ  = /  = 2 ¿Qué velocidad lleva un móvil a los 3 s de recorrido si posee una aceleración constante de 10 m/s2?

=3 =10/

 = ΔΔ = 10 = Δ =3(10)=30/  3s 

Si un cuerpo parte del reposo y mantiene una aceleración constante de 10 m/s2, ¿qué espacio recorre en 4 segundos?

 = 0 =10/ =4

 =          1 10 16   = 2  = (  ) 2 =10

- Si un automóvil recorre 100 km, en 2 horas con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado ¿qué aceleración posee?

=2ℎ =100

 = 12    4ℎ 100= 2