Informe N°7 Plano Inclinado

 

Universidad Tecnológica de Pereira 

NOTA:

Departamento Departamen to de Física Laboratorio de Física I 

CICLO DE PRÁCTICAS EXPERIMENTALES 

INFORME N° 7 

PLANO INCLINADO  Resumen 

Inicialmente se procede a encender el aire del carril para evitar el rozamiento al ubicar el carro dinámico en el mismo, seguidamente se nivelo el carril de tal manera que el carro no tuviera movimiento. Luego de realizar lo anterior se varió la inclinación del carril mediante los bloques de aluminio, posteriormente se procedió a ubicar las dos prensas con soportes para los fotosensores separadas a una distancia de 120 cm, habilitando el Cronómetro Pasco para obtener las mediciones del tiempo. Después de realizar el montaje de todos los implementos se procedió a desarrollar el experimento, el cual consiste en soltar desde una misma posición el carro dinámico con el objetivo de que el Cronómetro Pasco arroje los tiempos en los momentos en que el mismo pase por las fotoceldas 1 y 2, luego de esto se le cambian las masas al carro y se realiza el mismo procedimiento. Con los datos obtenidos se hallaron los valores de la velocidad, aceleración, gravedad, entre otros.

Integrantes del Equipo de Trabajo Nº --. Integrantes Ricaurte Muñoz Ochoa Juan Camilo Sepúlveda Luis Felipe Valencia

Cédula  1088033515 1088039096 1004667114

Semestre:: I - 2018 Semestre Profesor : Yolanda Montoya Fecha:: 25/05/2018 Fecha Fecha entregado Entrega puntual: _____

 

Fecha corregido

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Fecha revisado

 

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FUNDAMENTO TEÓRICO

MEDIDAS UTILIZADAS: 1. d: Largo total del carril 2. ho: Distancia del carril (horizontal) al borde de la mesa 3. hf : Distancia del carril (inclinado) al borde de la mesa 4. D: Distancia entre fotoceldas 5. L: Ancho de bandera 6. m: masa del carro dinámico Promedio: sumamos la totalidad de los 5 tiempos para cada masa y los dividimos entre el total de datos, Promedio: se aplica la siguiente fórmula:

  ++….  .

 

Incertidumbre tipo A:  A:  Duda existente respecto al resultado de una medición (obtenida a partir de las mediciones realizadas en el laboratorio). Se calcula con la siguiente formula:

    ∑=  ((( −−−1)1)̅)   √ σ

 

 

Incertidumbre tipo B: B: Es el método de evaluación de la incertidumbre por medios distintos al análisis estadístico de una serie de observaciones.   Incertidumbre tipo B por especificaciones: Está determinada por la tolerancia del equipo de medición, la cual viene dada por el fabricante del mismo. 

   √ 3

 

Incertidumbre tipo B por resoluciones: resoluciones : Está relacionada a la resolución que tenga el equipo de medición. Digitales:

   2√ 3

 

Incertidumbre estándar combinada: Es la raíz cuadrada  cuadrada   de la suma de las incertidumbres anteriormente mencionadas.

 

   ( ()  ()  () Página 2 

 

 

Incertidumbre expandida:  expandida:  Es la multiplicación del factor de cobertura (k) por la incertidumbre combinada. k=1,96

   ∗     ± (

 

Expresión adecuada del valor medio con su incertidumbre expandida: )

La siguiente ecuación se utilizo para hallar el grado de inclinación del plano:

     h   0,0576     sen1 (0.0288)     1.65     139``      d     2,000  

 sen   

Velocidad Inicial: Es la razón entre la longitud L y el tiempo que tarda en cruzar el primer sensor. V 1

 L  



T 1

Aceleración: en este caso es la ejercida por un móvil que se desplaza sobre una trayectoria recta y es constante.

2

a



V 2

 



V 1

2

2 *  D

Velocidad Final: esta es la velocidad de m después de caer por el plano inclinado una distancia D V 2

 L 

T 2



T 1

Fuerza Gravitacional: se calcula se calcula con la siguiente ecuación.  F  g 



 M     grav. * g 

Gravedad: es el cociente entre la aceleración y el seno del ángulo se calcula con la siguiente ecuación:  g 

  

 

a  sen 

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2

RESULTADOS EXPERIMENTALES

Para cada una de las masas se tomo T 1 tiempo que se demora el carro en pasar la primera fotocelda y T2 tiempo que se demora el carro desde la primera a la segunda fotocelda, es decir tiempo que demora en recorrer la distancia D.

Tabla de masas

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PROCESAMIENTO DE DATOS EXPERIMENTALES

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Tabla 2.

Esta tabla registra el promedio de las diferentes incertidumbres.

 

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Tabla 3.

Medidas utilizadas en la elaboración del experimento

    h   0,0576     sen1 (0.0288)     1.65     139``      d     2,000  

 sen   

Esta tabla muestra los valores de V 1  (velocidad inicial), V2  (velocidad final), a (aceleración), Fg (fuerza gravitacional), y g (gravedad), los cuales fueron calculados con las ecuaciones anteriores descritas en el numeral 1. Fundamento teórico.

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ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

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1. Encontrar los valores de V1, V2, a, Fg y g utilizando sus mediciones y las ecuaciones correspondientes y llenar la siguiente tabla: La respuesta a esta pregunta se encuentra en la tabla 6 del numeral 3. Procesamiento de datos experimentales.

2. Construir un gráfico de Fg contra m (m en el eje x).

3. Repetir para otras dos alturas diferentes. Si h2 = 0,0986 y los otros datos son los mismos nos queda h2 = 0,0986

Tabla 7. Si h3 = 0,1034 y los otros datos son los mismos nos queda  

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h3 = 0,1034

Tabla 8.

4. ¿La curva pasa por el origen? Explique. La curva no pasa por el origen debido a que los datos de la masa están a partir de 0,20 Kg aprox. en adelante, por lo tanto no hay manera de que la misma pase por el origen.

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CONCLUSIONES

Tabla 10. Aceleración y fuerzas netas, afectadas por cada masa, aplicando las formulas anteriores.   Compare el valor hallado con el valor g conocido (9.76 m/s2).



Valor conocido: 9.76 m/s 2  Valor encontrado:

 

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  ¿Varía la aceleración con respecto a la variación de la inclinación? Explique.



Podemos notar que al variar la inclinación no existe variación alguna en el calculo de la aceleración, ya que en su calculo ninguna de sus variables esta implicada con la inclinación; (La inclinación solo afecta el ángulo y el calculo de la gravedad.)

  ¿Cómo hallaría las incertidumbres expandidas de V1, V2 y a? Realice un análisis.



Para las variables empleadas para V1, V2 y ax, se les sumaron y restaron sus respectivas incertidumbres, el resultado encontrado es el mismo al que tenemos inicialmente, pero afectado con la incertidumbre.

Se hallara la velocidad inicial para la masa 1.

Se hallara la velocidad final para la masa 1.

Se hallara la aceleración para la masa 1.

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SUGERENCIAS

“NOTA:

7

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRÁFIC AS

SEPÚLVEDA, ELBA MARÍA. MARÍA. "La fuerza de gravedad y el peso". Física en Línea. https://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/fuerzagravitacional 

 

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