04. Movimiento rectilineo_20192001408 PDF

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Universidad Nacional Aut´onoma de Honduras En el Valle de Sula UNAH-VS Departamento de F´ısica

Gu´ıa No. 4 LF 100

MOVIMIENTO RECTIL´INEO OBJETIVOS Verificar las caracter´ısticas del movimiento rectil´ıneo uniforme y rectil´ıneo uniformemente variado.

´ MARCO TEORICO 1. Movimiento Rectil´ıneo Uniforme Si durante un intervalo de tiempo, un objeto se mueve sin influencia externa alguna, su velocidad permanece constante tanto en magnitud como en direcci´on. A este movimiento se le da el nombre de movimiento rectil´ıneo. En este caso la posici´on var´ıa linealmente con el tiempo; y si se considera que en el instante inicial la posici´ on inicial es x0 , la expresi´ on para la posici´ on es: x = x0 + vt (1) Al hacer mediciones de la posici´ on x y el tiempo t para este tipo de movimiento, los valores deben quedarse en una l´ınea recta en el gr´ afico posici´ on-tiempo. Seg´ un la ecuaci´ on (1) la pendiente de esta l´ınea recta es la velocidad v del objeto.

2. Movimiento Rectil´ıneo Uniformemente Variado Si un objeto se mueve debido a una influencia externa, su velocidad var´ıa, entonces tiene cierta aceleraci´ on. Si esta aceleraci´on es constante en el tiempo el movimiento es rectil´ıneo uniformemente variado, acelerando si tiene la misma direcci´ on que la velocidad por lo que la magnitud de esta aumenta; desacelerando si sus direcciones son opuestas con la consiguiente disminuci´ on de la magnitud de la velocidad. Como la aceleraci´ on es constante la velocidad var´ıa linealmente con el tiempo mientras que la dependencia de la posici´ on respecto al tiempo es cuadr´ atica: 1 x = x0 + vt + at2 (2) 2 v = v0 + at (3) Donde: v0 → Velocidad inicial El gr´ afico de la velocidad-tiempo ser´ a una l´ınea recta mientras para la posici´ on-tiempo ser´ a una par´ abola. La pendiente de la recta v = f (t) nos da la aceleraci´ on.

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Movimiento Rectil´ıneo Uniforme a. Ingrese al siguiente enlace: http://www.educaplus.org/game/movimiento-rectilineo-uniforme b. Establezca la velocidad inicial en 10 y la posici´on inicial en 6. c. Haga click en comenzar d. Complete la siguiente tabla x0 = Medicion x(m) v( ms ) t(s)

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Tabla 1

2. Movimiento rectil´ıneo uniformemente variado I. Ingrese al siguiente enlace: http://www.educaplus.org/game/laboratorio-virtual-de-cinematica a. Establezca la velocidad inicial en 0, la posici´on inicial en 8 y la aceleraci´ on en 2. b. Haga click en comenzar c. Complete la siguiente tabla. x0 = Medicion x(m) v( ms ) t(s)

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II. Ingrese al siguiente enlace: http://www.educaplus.org/game/laboratorio-virtual-de-cinematica a. Establezca la velocidad inicial en 3, la posici´on inicial en 17 y la aceleraci´ on en 1. b. Haga click en comenzar c. Complete la siguiente tabla. x0 = Medicion x(m) v( ms ) t(s)

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Tabla 3

III. Ingrese al siguiente enlace: http://www.educaplus.org/game/laboratorio-virtual-de-cinematica a. Establezca la velocidad inicial en 0, la posici´on inicial en 19 y la aceleraci´ on en 2. b. Haga click en comenzar. c. Complete la siguiente tabla. x0 = Medicion x(m) v( ms ) t(s)

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´ ´ CALCULOS Y ANALISIS DE RESULTADOS 1. Movimiento rectil´ıneo uniforme a. Utilizando los datos de la Tabla 1, dibujar el gr´ afico de la posici´ on vrs tiempo, x(t). La curva obtenida en el gr´ afico x(t) tiene la forma de por lo que la ecuaci´ on caracter´ıstica sera: x= 3

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b. Determinar las constantes de la ecuaci´ on emp´ırica anteriormente mencionada. ¿Cu´ al es el significado de estas constantes? Pendiente= Intercepto= La ecuaci´ on emp´ırica entonces del movimiento es: x= Obtener a partir del gr´ afico x(t), la velocidad del movimiento. vgrafico =

2. Movimiento rectil´ıneo uniformemente variado a. Considerando los datos de las Tablas 2, 3 y 4. Dibujar las curvas posici´ on-tiempo, x(t), en un solo gr´ afico. De la forma de las curvas obtenidas en el gr´ afico se puede afirmar que la ecuaci´ on emp´ırica tendr´ a la forma siguiente: x= b. Considerando los datos de las Tablas 2, 4. Dibujar x = f (t2 ), en un solo gr´ afico. El gr´ afico es por lo tanto: n= Determinar las constantes de la ecuaci´ on emp´ırica: Pendiente= Intercepto= La ecuaci´ on emp´ırica en este caso: x= La aceleraci´ on del movimiento es: a=

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c. Considerando los datos de las Tablas 2, 3 y 4. Dibujar las curvas v = f (t), en un solo gr´ afico. La forma de la curva es y la ecuaci´ on emp´ırica correspondiente ser´ a de la forma Del gr´ afico, obtener las velocidades iniciales v0 y las aceleraciones a correspondientes.

Tabla 2

Tabla 3

Tabla 4

v0 ( ms )   a sm2 Tabla 5 Escribir la ecuaci´ on emp´ırica para cada caso

PREGUNTAS 1. Enumerar las caracter´ısticas del movimiento rectil´ıneo que se verificaron en la experiencia. 2. Explicar el significado f´ısico de las constantes de la ecuaci´ on emp´ırica del movimiento rectil´ıneo uniforme. 3. A partir del gr´ afico del movimiento rectil´ıneo uniformemente variado, ¿Qu´e se puede decir acerca de la velocidad? 4. ¿Cu´ al es el significado f´ısico de los coeficientes de la ecuaci´ on emp´ırica x(t) y v(t) en el caso del MRUV? 5. Existir´ a otro gr´ afico adem´ as de v = f (t) para obtener gr´ aficamente la velocidad inicial y aceleraci´ on en el MRUV. Explique.

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