Practica 3 Fisica Clasica ESIMEZ

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME)

LABORATORIO DE FISICA

Practica no.3 “Análisis Gráfico”

Materiales.    

1 juego de 8 cilindros 1 Calibrador Vernier 1 Probeta de 100cm3 1 Hoja de Papel milimétrico

 1 Juego de 9 discos  1 Tramo de hilo de cáñamo  1 Flexometro

 Introducción. 

En el estudio del movimiento de traslación se describe al objeto en movimiento como una partícula sin importar su tamaño. En general, una partícula es una masa parecida a un punto de tamaño infinitesimal. En Física es necesario explicar el comportamiento de los objetos. Para esto se utilizan las gráficas.

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Las gráficas son representaciones pictóricas de pares ordenados de puntos. En cinemática se refiere a la representación de la relación de tiempo y espacio del movimiento de los objetos. Esta representación se hace en un plano cartesiano. El movimiento de una partícula se conoce por completo si su posición en el espacio se conoce en todo momento. Las gráficas presentan la relación entre los datos de la posición, velocidad y aceleración del objeto. Debes observar muy bien los ejes, las variables y las unidades utilizadas en las gráficas que analizarás.

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Al leer esta lección trata de contestar los ejemplos y luego verificar tu solución con la que aquí se presenta de forma que puedas auto evaluarte en todo momento y verificar por ti mismo cuanto vas aprendiendo del tema.

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¿Porqué se analizan las gráficas?

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La Física trata sobre las relaciones entre cantidades observadas. Establecer estas relaciones permite que podamos anticipar lo que ocurrirá con una cantidad cuando la otra varía de una forma determinada. Una forma básica para establecer la relación entre dos cantidades medidas es representarlas mediante una gráfica. En el caso del estudio del movimiento de los objetos, vamos a querer establecer relaciones entre las siguientes cantidades: el tiempo que le toma a un objeto moverse de un punto a otro, la rapidez con que se mueve y su aceleración, si tiene alguna.

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Las representaciones gráficas nos permiten establecer en muchos casos, la relación matemática entre dos cantidades. De esta manera, podemos representar el conocimiento adquirido sobre, por ejemplo, el movimiento de un objeto, de una manera mucho más compacta: mediante una ecuación matemática.

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PROCEDIMIENTO.

 Experimento 1.

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Explicación:

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Con la ayuda de la probeta medimos el volumen de cada cilindro y con el vernier su longitud, tabulamos sus datos adecuadamente con sus incertidumbres, luego con ayuda de la explicación dibujamos eje y coordenadas para hallar las escalas apropiadas. Después trazamos los puntos experimentales con sus incertidumbres y ajustamos una recta. Determinamos la pendiente de la recta y su ecuación para después interpolar un cilindro de 6.5 cm y al final uno de 10 cm de longitud.

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A continuación anotamos algunos cálculos y el significado de la pendiente (requerido).

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Calcular la pendiente de la recta y la incertidumbre.

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k=

y2 x2

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k=

18 cm 3 9 cm

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k (min)=

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18 cm3−4 cm3 cm 3 k (max) = =2.33 8.5 cm−2.5 cm cm



k =1.56 ±1.29

Cuando La recta pasa por el origen.

=2

Pendiente

3

3

3

18 cm −4 cm cm =1.75 9.5 cm−1.5 cm cm

3

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Método de mínimos cuadrados E=( y 1−m x 1 )2 + ( y 2−m x 2) 2+ … Cuando la recta pasa por el centro. n

∑ xi yi

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m= i=1n

∑ xi2 i=1

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cm cm

m=¿ 2

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¿Cuál es el significado de la pendiente? La pendiente indica el tipo de crecimiento que va a tener la recta, el valor que tomaran las variables dependientes con respecto a las independientes. La ecuación de la recta es: y=2 x y=2 ( 6.5 )=13 y=2 ( 10 )=20 Grafica 1.

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Volumen

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Conclusion

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Experimento 1

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Mediante mediciones de volumen y dimensiones de los cilindros metálicos utilizando el procedimiento de medir las diferencias de volúmenes en la probeta para volumen y para medidas con el calibrador estos datos los tabulamos y graficamos en una gráfica que nos resultó ser una pendiente en la que plasmamos la recta y graficamos nuestros valores tanto de volumen dimensiones y las incertidumbres

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Experimento 2.

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Se midió el diámetro de cada disco y se calculo el perímetro de los mismos mediante una ecuación (modelo teorico) y se tabulo los resultados y se midió posteriormente el perímetro con un hilo de cáñamo y se grafico

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Valores Y

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Por cada centímetro de diámetro va creciendo 3.14 de veces su perímetro

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Valores Y

Valores Y

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Tabla de medidas de experimento 2

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#

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1.

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2.

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3.

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4.

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5.





6.





7.



8.



Di á m et ro

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3 c m



4 c m

5 c m





6. 2 c m



7. 2 c m



8. 1 c m



9 c m



10 c m

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P . T

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9 . 4 2 4

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1 2 . 5 6 6



1 5 . 7 0 7

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1 9 . 4 7 7



2 2 . 6 1 9

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2 5 . 4 4



2 8 . 2 7 4



3 1 .



P.

1

   

1

   

1

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2

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Conclusión experimento 2.

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Para este experimento fue necesario hacer una medición de diámetro de los círculos de madera y aparte hacer de forma teórica operaciones para calcular este mismo mediante formula , tenemos 2 tipos de valores con los que experimentamos los e las mediciones físicas y los cálculos teóricos , todos estos resultados se tabularon y plasmaron en una gráfica en la cual se obtiene la conclusión de que los valores no son 100% iguales entre las 2 pero es muy poca la diferencia siendo más precisos los datos que fueron calculados a comparación delos medidos

2

2

2

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 Conclusión general

3

 El empleo de graficas en el ámbito experimental es un complemento de gran ayuda a la hora de tratar de relacionar y comprar datos obtenidos con las mediciones y de esta forma dar un mejor análisis a los resultados, por este medio grafico podemos obtener tanto con los valores como en las formas de las gráficas los datos de manera mas fácil y así interpretarlos posteriormente y saber rápidamente a que resultado se llego 

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 Historia de la Graficacion.  250-300. La geometría. Proporciona la base para los conceptos de la graficacion. La geometría euclidiana es aquella que estudia las propiedades del plano y el espacio tridimensional, en ocasiones los matemáticos usan el termino para englobar geometrías de dimensiones superiores con propiedades similares.

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 1596-1650  La geometría analítica. la geometría analítica estudia las figuras geométricas mediante técnicas básicas del análisis matemático y del álgebra en un determinado sistema de coordenadas. Su desarrollo histórico comienza con la geometría cartesiana, impulsada con la geometría diferencial de Friedrich Gauss y después el desarrollo de la geometría algebraica. Un sistema de coordenadas cartesianas, un punto del plano queda determinado por dos números, llamados abscisa y ordenada del punto. Con la geometría analítica se puede determinar figuras geométricas planas por medio de ecuaciones e in ecuaciones con dos incógnitas.

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