Informe 3 Movimiento Rectilíneo Uniforme PDF

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Contiene un información acerca de una practica de laboratorio realizada con el fin de determinar las características del MRU...

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INFORME DE LABORATORIO NO 03: MOVIMIENTO RECTILINIO UNIFORME

INTEGRANTES: EDUARDO LUIS PACHECO ENSUNCHO IVAN ANDRES CUADRADO RIVAS

PROGRAMA DE FÍSICA DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y ELECTRÓNICA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICA UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA MONTERIA 14 – 09 - 2020

INTRODUCCION

En el presente informe aprenderemos todo lo relacionado con el movimiento rectilíneo uniforme (MRU) por, medio de un experimento en el cual observaremos sus características generales, además presentaremos las formulas correspondientes a este movimiento, sus relaciones respectivas y además, las relaciones entre las gráficas de sus variables y las ecuaciones que se desprenden del análisis de las mismas con el fin de dar cumplimiento a los siguientes objetivos:  Determinar mediante simulación las características del movimiento rectilíneo uniforme.  Analizar gráficamente el movimiento, y obtener la ecuación de posición y velocidad para un objeto en movimiento.

MARCO TEORICO Movimiento rectilíneo uniforme: sus principales características son:  La trayectoria es una línea recta.  Recorre espacios iguales en tiempos iguales.  Velocidad constante. Supongamos que el objeto se mueva desde un punto O hasta un punto P. Posición ( ). Es el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo t. Está dado por la fórmula:

es el desplazamiento que realiza el objeto hasta llegar al punto P. es el desplazamiento que ha realizado el objeto desde el origen hasta O. El tiempo transcurrido ( ) se halla por medio de la siguiente formula:

tiempo medidito por el observador cuando el objeto esta en O. tiempo que emplea el objeto para ir desde O hasta P. Consideremos la siguiente gráfica:

x (m)

x vs t

t (s) Grafica 1

Si hallamos la pendiente de la curva representada en la gráfica 1 tenemos:

Que son respectivamente

Como

y

entonces concluimos que

Velocidad ( ). Es la variación de la posición con el tiempo. Nos indica si el móvil se mueve, es decir, si varía su posición a medida que varía el tiempo. Esta dada por la formula.

Como el desplazamiento esta dado en m y el tiempo en s; esto quiere decir que la velocidad está dada en m/s (SI) Da aquí podemos concluir que:

Aceleración ( ). Indica cuanto varía la velocidad al ir pasando el tiempo y sus unidades son. Esta dado por la formula

Como la velocidad está dada en m/s y el tiempo en s; se puede decir que la aceleración está dada en m/s2.

MONTAJES EXPERIMENTALES Y PROCEDIMEINTOS LISTA DE MATERIALES E INSTRUMENTOS EMPLEADOS Simulador para el movimiento rectilíneo uniforme.

CALCULOS Y GRAFICOS

x(cm)

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 (𝑠𝑠)

0,881

1,880

2,763

3,728

4,569

5,523

6,361

7,282

8,163

9,091

2 (𝑠𝑠)

0,841

1,814

2,769

3,644

4,565

5,486

6,421

7,310

8,190

9,121

3 (𝑠𝑠)

0,892

1,843

2,699

3,688

4,574

5,443

6,377

7,265

8,123

9,078

(𝑠𝑠)

0,871

1,846

2,744

3,687

4,569

5,484

6,386

7,286

8,159

9,097

Tabla 1

x vs t

60

x = 5,5016t - 0,0785

50

50 45

x (cm)

40

40 35

30

30 25

20

20 15

10

10 5

-

2,000

4,000

6,000

t (s) Grafica 2: representa x vs t tabla 1

8,000

10,000

La pendiente de la gráfica 1 está dada por:

Si tenemos en cuenta que en el eje y se encuentra x (m) y el eje x, t (s) tenemos que:

Tomamos los punto P1 = (0,871; 5) y P2 = (9,097; 50)

𝑠 𝑠

V vs t 6

V (m/s)

5 4 3 2

1 0 -

2,000

4,000

6,000

8,000

t (s) Grafica 3: representa V vs t para los datos de la tabla 1 y la grafica 2

10,000

Como la figura bajo la curba de la grafica 2 es un rectangulo, aprobechamos este hecho para determinar el area bajo la curba usando la formula para el area de un rectangulo.

La base del rectangulo esta dado por el valor maximo de la variable del eje x y el valor de la altura esta dado por el valor de la constante del eje y. 𝑠 𝑠 𝑠

𝑠

Tomamos los punto P1 = (0,871; 5,47) y P2 = (9,097;5,47)

𝑠 𝑠

5

10

15

1 (𝑠𝑠)

0,522

1,001

1,487

2,002 2,485 3,003 3,487

2 (𝑠𝑠)

0,520

1,001

1,486

2,003 2,484 3,001 3,487

3 (𝑠𝑠)

0,521

1.001

1,488

2,001 2,484 3,002 3,489

(𝑠𝑠)

0,521

(𝑐𝑐 )

20

25

30

1,001 1,487 2,002 2,4843 3,002

35

3,4876

Tabla 2

x vs t 40 x = 10,072t - 0,1216

35

x (cm)

30 25 20 15 10 5 0

0

1

2

3

4

t (cm) Grafica 3: representa x vs t para la tabla 2

Si tenemos en cuenta que en el eje y se encuentra x(m) y en el eje x t(s) tenemos que:

Tomamos los punto P1 = (0,521; 5) y P2 = (3,487; 35)

𝑠

𝑠

𝑠

v vs t 12 10 V (m/s)

8 6 4

2 0 0

1

2 t (s)

3

Grafica 5: representa V vs t para los datos tabla 2 y la grafica 4

El área bajo la curva de esta grafica es 𝑠 Tomamos los punto P1 = (0,521; 10) y P2 = (3,487; 10)

𝑠 𝑠

4

RESULTADOS

Las tablas 1 y 2 representan la información tabulada del desplazamiento de un carrito y la toma del tiempo aproximado que se tarda en alcanzar ciertas distancias. Este experimento se repitió tres veces para cada desplazamiento. No contiene cálculos, ya que; fueron hechas en Microsoft Excel con la respectivas formulas y operaciones que facilita el programa, las gráficas 2 y 4, está hecha a partir de las filas que representan la distancia y el tiempo ( (𝑠)) de las tablas 1 y 2 respectivamente.

Entre las variables de posición (x) y tiempo (t) (graficas 2 y 4). Existe una relación directa o lineal, es decir, por cada x posición corresponde a un determinado valor de t tiempo. La pendiente de las gráficas x vs t (graficas 2 y 4) representan las velocidades del movimiento. Y sus unidades son respectivamente m/s, ya que; debemos tener en cuenta que la velocidad es la razón entre el desplazamiento y el tiempo. La ecuación que corresponden a las gráficas 2 y 4 (relaciona x y t) son: x = 5,5016t - 0,0785 ecuación para la gráfica 2 x = 10,072t - 0,1216 ecuación para la gráfica 4

Con respecto de las áreas bajo las gráficas 3 y 5 se pueden relacionar con el desplazamiento máximo (medido en las tablas 1 y 2) del carrito. Las pendientes de las gráficas 3 y 5 corresponden a las aceleraciones del carrito a medida que transcurre el tiempo y por los resultados obtenidos podemos decir que es nula.

CONCLUSIONES

Por medio del experimento se determinó que la velocidad en este movimiento es constante, ya que; al graficar x vs t obtuvimos una curva con tendencia lineal, es decir; su pendiente es la misma sin importar que puntos usemos para hallarla, como la velocidad está directamente relacionada con la pendiente de una curva la afirmación es correcta. Además, la aceleración es nula porque al graficar V vs t obtenemos una línea recta paralela al eje y esto quiere decir que la velocidad no varía y además al obtener su pendiente y teniendo en cuenta las unidades es que queda podemos afirmar la anterior afirmación.

REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS

YOUNG, HUGH D. y FREEDMAN, ROGER A, Física universitaria volumen 1 Décimo tercera edición (PEARSON, México, 2013)

Ignacio Martín Bragado, Física general (2014) Helmer Pardo Pineda, José de Jesús Mendoza, Luz María Arias: Procesos del Saber Ciencias Naturales (Helmer Pardo grupo educativo. 2014)...