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Informe: VELOCIDAD MEDIA Y VELOCIDAD INSTANTANEA Informe de laboratorioIntegrantes: Cristian Elías Becerra Ramírez (1005328493) Blanca Yudith Gelvez Suarez (1193523595) Andrés Felipe Tunaroza Clavijo (1005040316) Armando José Martínez (1003258458)Universidad de PamplonaNorte de Santander 2020-Esquem...

Description

Informe: VELOCIDAD MEDIA Y VELOCIDAD INSTANTANEA Informe de laboratorio

Integrantes: Cristian Elías Becerra Ramírez (1005328493) Blanca Yudith Gelvez Suarez (1193523595) Andrés Felipe Tunaroza Clavijo (1005040316) Armando José Martínez (1003258458)

Universidad de Pamplona Norte de Santander 2020-2

Esquema de Laboratorio procedimiento 1. Verifique que las bandas elásticas (ligas) estén puestas en los parachoques, ubicados en ambos extremos del riel como se observa en la figura 1. 2. Conecte el compresor a la toma de luz y enciéndalo, en el nivel 4. Mantenga siempre la misma intensidad de aire. Coloque el carrito deslizador sobre el riel, en el extremo izquierdo.

Figura 1. Disposición del parachoques. 3. Ubique la primera fotocelda en la posición de 60cm en la cinta métrica del riel, y ubique la segunda fotocelda a una distancia de 1m (160cm) de la primera. (Deje fija la primera fotocelda).

4. Disponga la fotocelda principal en modo “PULSE” y en la escala de 1 ms. Ajuste la altura de las dos fotoceldas de tal forma que el haz de luz de la fotocelda sea bloqueado cuando el carrito deslizante baje por el carril, cuidando que con ninguna de las posibles banderolas choque con las fotoceldas (el Led o bombillito rojo se enciende y apaga). Realice 3 pruebas soltando el carrito deslizador con la banderola de 10 cm para ver si funcionan correctamente las fotoceldas y para comprobar que no se presentan choques entre los elementos. 5. Impulse el carrito con la banda elástica del parachoques del lado izquierdo. Esto garantizará que siempre que se libere el carrito deslizador, este salga aproximadamente con la misma fuerza. Libere el carrito deslizador y tome registro del tiempo en la tabla 1, con todos los decimales. 6. Realice el paso anterior 3 veces y registre los datos de tiempo en la tabla 1. 7. Realice los pasos 5 y 6 disminuyendo la distancia “D” en 10cm, acercando la segunda fotocelda a la primera. Registre los datos en la tabla 1. Repita este procedimiento hasta que la separación entre fotoceldas sea de 20cm.

(

m/s)

50

6,125 6,250

6,200

6.191±0.0625

8,00m/s

45

5,500 5,625

5,600

5.575±0.625

8,00m/s

40

4,875 5,000

4,900

4.925±0.0625

8,00m/s

35

4,250 4,375

4,360

4.328±0.0625

8,00m/s

30

3,625 3,750

3,700

3.691±0.0625

8,00m/s

25

3,000 3,125

3,100

3.075±0.0625

8,00m/s

20

2,375 2,500

2,480

2.451±0.0625

8,00m/s

15

1,750 1,875

1,810

1.811±0.0625

8,00m/s

10

1,125 1,250

1,240

1.205±0.0625

8,00m/s

10

5

0,516 0,620

0,624

0,586±0.054

8,00m/s

11

0

0

0

8,00m/s

0

0

(

10

m/s)

5

0,601 0,681

0,641

0,641

7,80m/s

10

1,258 1,242

1,281

1,260

7,93m/s

15

1,880 1,961

1,880

1,907

7,86m/s

20

2,562 2,521

2,508

2,530

7,90m/s

25

3,162 3,122

3,120

3,134

7,97m/s

30

3,763 3,758

3,802

3,774

7,94m/s

35

4,364 4,401

4,403

4,389

7,97m/s

40

5,004 5,041

5,008

5,017

7,97m/s

45

5,685 5,645

5,601

5,643

7,97m/s

50

6,325 6,250

6,281

6,285

7,95m/s

Tabla 1. Toma de datos modo “PULSE”. El valor de corresponde a la incertidumbre de las mediciones del tiempo.

8. Posicione la fotocelda principal en la marca de 1m de la cinta métrica. Disponga la fotocelda principal en modo “GATE” y en precisión de 0.1ms. Mida 3 veces el tiempo cuando la banderola utilizada es de 10cm, 2.5 cm, 1cm y 1mm (en el caso de la banderola de 1cm, gírela para que pase de lado). Registre los datos en la tabla 2.

(

(cm)

1,961 1,761 1,840

25 30 50

4,167

4,281 4,161

4,949 4,922 4,944 8,333 8,533 8,240

m/s)

1.854 +- 0.1

5.39m/s

4.203+- 0.06

5.94m/s

4.938+- 0.0135

6.07m/s

8.368+- 0.145

5.97m/s

Tabla 2. Toma de datos modo “GATE”.

(s)

(s)

(s)

(

)(m/s)

10

1.6

1.64

1.66

1.63±0.03

6.135

25

4.16

4.081

4.17

4.137±0.0445

6.043

30

5

5.008

4.96

4.99±0.024

50

8.28

8.32

8.32

8.31±0.02

6.012 6.016

Mediante las funciones predeterminadas de Excel se halla la ecuación mediante regresión lineal.

ANALISIS DE DATOS 1. Calcule el promedio con su respectiva incertidumbre para los 3 datos de tiempo registrados en la tabla 1 y registre estos resultados en la tabla 1 como , para cada caso. 2. Tome como “ ” y D como “ ” para obtener el valor de la velocidad media, usando la ecuación (2.1); registre estos datos como en la tabla 1. 3. Realice los pasos 1 y 2 del análisis de datos con los datos de la tabla 2, para completar dicha tabla. 4. Realice una gráfica en papel milimetrado de “∆𝑥” Vs. “∆𝑡” para los datos de la tabla 1 y la tabla 2 por separado. 5. Determine las ecuaciones de la recta de cada una de las dos gráficas realizadas en el punto anterior mediante regresión lineal y explique su sentido físico. PREGUNTAS DE CONTROL 1. ¿Con cuál de las cuatro banderolas utilizadas en la tabla 2 cree usted que se obtiene una mayor aproximación a la velocidad instantánea del carro, justifique su respuesta? 2. ¿Qué factores (precisión de cronometrado, tiempo de medición, liberación del objeto, tipo de movimiento) influye en los resultados? En este caso teniendo una app que ya esta programada, lo que mas influye en los resultados es la precisión de cronometrado y el tiempo de medición ya que eso es tomado por los estudiantes teniendo un leve error que no nos da el resultado exacto. 3. ¿Qué tipo de movimiento se ha considerado para analizar la velocidad promedio e instantánea? El Tipo de movimiento utilizado para realizar cada una de las velocidades fue el movimiento rectilíneo uniforme (MRU) con una distancia establecida, una velocidad constante y una velocidad inicial de partida de 0. CONCLUSIONES •

•

Al determinar la relación entre la velocidad promedio y la velocidad instantánea nos damos cuenta que la velocidad instantánea puede ser calculada obteniendo experimentalmente la velocidad promedio. sabemos que hay factores que influyen en el movimiento. Y debemos tenerlos en cuenta a la hora de realizar nuestros cálculos para que sean más precisos.

•

Al hallar la aceleración, velocidad o posición de un objeto o partícula debemos tener un sistema de referencia ya podría realizar un movimiento parabólico, de caída libre, circunferencial.

BIBLIOGRAFIA •

https://www.walter-fendt.de/html5/phes/acceleration_es.htm

ANEXOS 3 Datos utilizados para completar la tabla 1

Ejemplo de la realización de la tabla 2 tomando una velocidad inicial de 6m/s y esta se mantiene constante en cada una de las mediciones, una velocidad inicial de 0 m que representa el punto de partida,y una aceleración de 0.0 m/s², como se aprecia para la distancia de 30 m se obtiene una velocidad promedio de 4.949....