Formato del Informe 3- MRUV- con el profesor Mondragon 2 ciclo PDF

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DOCENTE: WILMER DOCENTE: WILMERMOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTEVARIADO1. OBJETIVOS1. Comprobar las leyes del Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado (M.R.U.).1. Determinar la aceleración del móvil con M.R.U.2. FUNDAMENTO TEORICOEl movimiento rectilíneo uniformemente variado en una dimensión e...

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MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 1.

OBJETIVOS 1.1. Comprobar las leyes del Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado (M.R.U.V.). 1.2. Determinar la aceleración del móvil con M.R.U.V.

2.

FUNDAMENTO TEORICO El movimiento rectilíneo uniformemente variado en una dimensión es el movimiento donde la aceleración media es constante e igual a la aceleración instantánea. Las leyes del movimiento rectilíneo uniformemente variado (M.R.U.V.) para un móvil que parte del reposo (velocidad inicial cero), son: La posición varía cuadráticamente con el tiempo: t2

x=

1 2

a

(1)

La velocidad varía proporcionalmente con el tiempo: v = a t (2) La aceleración se mantiene constante: a = const. (3) Donde, el concepto de velocidad media que usamos es: vm = x = v t 2 ó v = 2 vm (4)

RESUMEN Determinamos la aceleración del móvil con MRUV comprobando sus leyes por 2 métodos, el método gráfico y el método estadístico con 3 maneras diferentes de realizarlo utilizando una hoja milimetrada, una regla y un cronómetro para los respectivos resultados, obteniendo lo siguiente. Para, el método gráfico x vs t2 se obtuvo la ecuación Empírica x = (0.20 + 0.55 t2) m, en la gráfica v vs t v = (0.8 +1.04 t) m/s y para, el método estadístico v= (1.14 +0.96 t) m/s.

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3.

4.

MATERIALES E INSTRUMENTOS (

)

Materiales

Instrumentos

Precisión

Persona

Cronometro

0,01 s

Riel de medida de espacio

Velocímetro

0,01 m/s

Acelerimetro

0,1 m/s2

PROCEDIMIENTO y DATOS EXPERIMENTALES (

)

4.1 Ubicar al hombre en la posición inicial x= -10 m como origen del movimiento, el mismo que partirá del reposo como se muestra en la Figura 1. 4.2

Figura 1: Disposición del equipo en el MRUV. 4.3 Mida cuatro veces el tiempo que demora el hombre en recorrer la primera distancia x =2m. Anote sus mediciones en la Tabla 1. 4.4 Repita el paso anterior para las distancias de 4,6,8,10,12,14 y16 m. Complete la Tabla 1.

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Tabla 1 t

N

5

2

x

t1

t2

t3

t4

t

(m)

(s) 1.5

(s) 1.6

(s) 1.6

(s) 1.5

(s) 1.55

(s2) 2.40

(m/s) (m/s) (m/s2) 1.29 2.58 1.66

2.3

2.5

2.4

2.4

2.40

5.76

1.67

3.34

1.39

3.0

3.1

3.1

3.0

3.05

9.30

1.97

3.94

1.29

3.4

3.6

3.4

3.5

3.48

12.11

2.30

4.60

1.32

4.1

4.0

3.9

4.1

4.03

16.24

2.48

4.96

1.23

4.4

4.5

4.4

4.3

4.40

19.36

2.73

5.46

1.24

4.8

4.8

4.7

4.7

4.75

22.56

2.95

5.90

1.24

5.2

5.1

5.3

5.2

5.20

27.04

3.08

6.16

1.18

1

2

2

4

3

6

4

8

5

10

6

12

7

14

8

16

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS (

vm

v

a

).

Método Gráfico: 5.1 Con la Ecuación 4 complete la Tabla 1 y grafique en papel milimetrado x en función de t. ¿Qué tipo de relación existe entre x y t? Relación POTENCIAL, t=kxn; n>1 5.2 Usando los datos de la Tabla 1, grafique en papel milimetrado x en función de t2. ¿Qué tipo de relación existe entre x y t2? Existe una relación lineal, Y = A + B X 5.3 Si la gráfica x vs. t2 es la de una relación lineal, determine en la misma gráfica el intercepto A1 y la pendiente B1 y luego escriba la ecuación empírica: A1 = 0.20

B1 = 0.55

Ecuación empírica: x = (0.20 + 0.55 t2) m 5.4 Compare la ecuación del ítem anterior con la Ecuación 1 y deduzca el valor de la aceleración a = 2(B) = 2(0.55) = 1.10 5.5 Usando los datos de la Tabla 1, grafique en papel milimetrado v en función de t. ¿Qué tipo de relación existe entre v y t? Existe una relación lineal, Y = A + B X

36

5.6 Si la gráfica v vs. t muestra una relación lineal, determine en la misma gráfica las constantes de la recta y escriba la ecuación empírica correspondiente. A2 = 0.8

B2 = 1.04

Ecuación: v = (0.8 +1.04 t) m/s 5.7Comparando la ecuación del ítem anterior con la Ecuación 2 deduzca el valor de la aceleración: a = 1.04 m/s2 5.8 ¿Qué relación existe entre B1 y B2?

2B1=B2

Método Estadístico : 5.9 Complete la Tabla 2 con excepción de la última columna, haciendo el cambio de variables: X = t y Y = v.

Tabla 2 Xj

Yj = vj (m/s)

Xj Y j

2

1.55

2.58

3.40

2.40

0,0023

2

2.40

3.34

8.02

5.76

0,0108

3

3.05

3.94

12.02

9.30

0,0164

4

3.48

4.60

16.01

12.11

0,0142

5

4.03

4.96

19.99

16.24

0,0024

6

4.40

5.46

24.02

19.36

0,0092

7

4.75

5.90

28.03

22.56

0,04

8

5.20

6.16

32.03

27.04

0,0008



28.86

36.94

143.52

114.77

0,0961

N (Yj – BXj – A)

Xj = tj (s)

1

2

5.10 Con las fórmulas de los cuadrados mínimos y las sumatorias de la Tabla 2, calcule las constantes y la ecuación empírica. Utilice el procedimiento detallado en el experimento sobre Ecuaciones Empíricas. A3 = 1.14  2.22

B3 = 0.96  0.58

Ecuación empírica: v= (1.14 +0.96 t) m/s 5.11 Compare B3 con B2 y decida cuál de ellos se toma como mejor valor de la aceleración.

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Se toma el valor que más se aproxime a la aceleración teórica, en este caso sería B3 por haber obtenido bajo error y resultados más precisos 5.12 ¿Por qué no es cero el valor del intercepto A2 ó A3? Los valores de los interceptos no pueden ser 0, porque en todo proceso de la toma de cálculos o medidas siempre está presente el error humano. 5.

RESULTADOS ( Método

A

B

Ecuación Empírica 2

Aceleración

Grafico: x vs t2

0.20

0.55

x = (0.20 + 0.55 t ) m

1.10 m/s2

Gráfico: v vs t

0.8

1.04

v = (0.8 +1.04 t) m/s

1.04 m/s2

1.14

0.96

v= (1.14 +0.96 t) m/s

0.96  0.58

Estadístico: v vs t

7.

).

CONCLUSIONES (

).

7.1 ¿Qué resultados demuestran que el movimiento de la persona es M.R.U.V.? Con los datos obtenidos en el proceso de cálculo se ha demostrado que el movimiento pertenece al MRUV, debido que cuenta con aceleración constante y con un intervalo de tiempo, pues la velocidad que experimenta la persona está dada por una función lineal. 7.2 De dos ejemplos del M.R.U.V. Una persona que acelera el pasó constantemente hasta correr Un carro aumentando su velocidad progresivamente.

8.

BIBLIOGRAFÍA (

)

(Indique: Título, Editorial, fecha, edición, página )

Tippens, Paul E. Física, conceptos y aplicaciones, México: Mc Graw Hill. (2007). Pag 132 Jorge Tejero, Movimiento rectilíneo uniformemente variado MRUV, 25 de julio del 2017, SIMULADOR PHET: https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/moving-man/latest/moving-man.html? simulation=moving- man&locale=es

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PUNTUALIDAD (

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