Laboratorio 3, Movimiento Rectilineo Uniformente Variado PDF

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Facultad de Ingeniería, Departamento de Física, Universidad de San Carlos,Edificio T1, Ciudad Universitaria, Zona 12, Guatemala.LABORATORIO 3: MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMENTE VARIADO(MRUV)Alex Saúl Soto Gámez 201801543José Roberto Benito Yol 201709738Jhonatan Daniel Ruano Hernández 201801644Secció...

Description

Facultad de Ingeniería, Departamento de Física, Universidad de San Carlos, Edificio T1, Ciudad Universitaria, Zona 12, Guatemala.

LABORATORIO 3: MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMENTE VARIADO (MRUV)

Alex Saúl Soto Gámez

201801543

José Roberto Benito Yol

201709738

Jhonatan Daniel Ruano Hernández Sección: E2

201801644

Grupo No. 4

DESCRIPCIÓN DE LA PRACTICA

Movimiento rectilíneo uniforme: Instrumentos requeridos:

➢ ➢ ➢ ➢ ➢

Esfera de metal. Cronometro con particiones. Cinta de papel de al menos 80 cm de largo. Dos trozos de madera de iguales dimanaciones. Un tablero con al menos 80 cm de largo.

Procedimiento de montado:

1. 2. 3. 4.

Colocamos el tablero en una superficie plana como en una mesa. Colocamos los dos trozos de madera en uno de los lados del tablero. Pegamos la cinta de papel en el tablero. Marcamos cada 20 cm en el papel a modo de dejar 4 marcas.

Procedimiento de la practica:

1. Con todo montado colocamos la esfera en la parte superior del tablero inclinado dejándolo sostenido. 2. Sincronizamos el inicio del conteo del cronometro con la liberación de la esfera. 3. Fijándonos en cada momento que la esfera pase por una marca crearemos una partición. 4. Repetimos el proceso 10 veces. Magnitudes a calcular:

➢ La posición “X” (20cm, 40cm, 60cm y 80cm) de la esfera. ➢ El tiempo “T” que tarda en llegar la esfera al punto “X”.

RESULTADOS

1. Tabla posición vs tiempo:

x ± ∆x (m) 0.200 ± 0.001 0.400 ± 0.001 0.600 ± 0.001 0.800 ± 0.001

2. Grafica X(t):

t ± ∆t (s) 1.10 ± 0.03 1.66 ± 0.03 2.19 ± 0.03 2.53 ± 0.03

3. Datos del ajuste realizado a la gráfica x(t): Results log: [2/10/2018 23:56:20 Plot: ''Graph1''] Non-linear Fit of dataset: Table1_2, using function: 0.5*a2*x^2 Weighting Method: No weighting Scaled Levenberg-Marquardt algorithm with tolerance = 0.0001 From x = 1.1030000000000e+00 to x = 2.5320000000000e+00 a2 = 2.5529157343989e-01 +/- 9.2772333538487e-03 -------------------------------------------------------------------------------------Chi^2/doF = 1.5784400335016e-03 R^2 = 0.9763233994975 Adjusted R^2 = 0.9644850992462 RMSE (Root Mean Squared Error) = 0.03972958637466 RSS (Residual Sum of Squares) = 0.004735320100505 --------------------------------------------------------------------------------------Iterations = 2 Status = success ---------------------------------------------------------------------------------------

4. Gráfica x(t) con la curva trazada por el ajuste:

5. Valor de la aceleración experimental de la esfera a partir de los datos del ajuste de la gráfica x(t).

𝐚𝐞𝐱𝐩𝟏 ± ∆𝐚𝐞𝐱𝐩𝟏 0.255 ± 0.009 6. Velocidades experimentales:

𝑣 ± ∆𝑣 =

𝑥 ± ∆𝑥 𝑡 ± ∆𝑡

Donde: 𝑣 ± ∆𝑣: 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙, (𝑚/𝑠) 𝑥 ± ∆𝑥: 𝑃𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛, (𝑚) 𝑡 ± ∆𝑡: 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 (𝑠)

Se utilizó la siguiente expresión para determinar la velocidad individual experimental. x x ∆x ∆t 𝑣 ± ∆𝑣 = ± ( + ) t t t x Se obtuvo como resultado: v ± ∆v (m/s) 0.182 ± 0.005 0.241 ± 0.004 0.274 ± 0.003 0.316 ± 0.004

7. Tabla velocidad vs. Tiempo: v ± ∆v (m/s) 0.182 ± 0.005 0.241 ± 0.004 0.274 ± 0.003 0.316 ± 0.004

t ± ∆t (s) 1.10 ± 0.03 1.66 ± 0.03 2.19 ± 0.03 2.53 ± 0.03

8. Gráfica v(t):

9. Datos del ajuste realizado a la gráfica v(t): Results log: [3/10/2018 01:25:40 Plot: ''Graph1''] Non-linear Fit of dataset: Table1_2, using function: a1*x Weighting Method: No weighting Scaled Levenberg-Marquardt algorithm with tolerance = 0.0001 From x = 1.1030000000000e+00 to x = 2.5320000000000e+00 a1 = 1.3172369388934e-01 +/- 7.1893158100287e-03 -------------------------------------------------------------------------------------Chi^2/doF = 7.8575786360590e-04 R^2 = 0.7543163093548 Adjusted R^2 = 0.6314744640323 RMSE (Root Mean Squared Error) = 0.02803137284554 RSS (Residual Sum of Squares) = 0.002357273590818

--------------------------------------------------------------------------------------Iterations = 2 Status = cannot reach the specified tolerance in F ---------------------------------------------------------------------------------------

10. Gráfica v(t) con la curva trazada por el ajuste:

11. Valor de la aceleración experimental de la esfera a partir de los datos del ajuste de la gráfica v(t).

𝐚𝐞𝐱𝐩𝟐 ± ∆𝐚𝐞𝐱𝐩𝟐 1.32 ± 0.007

DISCUSION DE RESULTADOS En la tercera practica se obtuvieron diferentes resultados de un mismo experimento. en el de posición vs tiempo en la gráfica se puede percibir que la gráfica tiende a formar una curva esto se debe que el modelo matemático utilizado fue el de una expresión de grado dos otro de los factores que influyen en la forma de la curva es debido a que los datos obtenidos en el experimento no siempre fueron los mismos si no que había una variación entre ellos. el coeficiente de correlación fue del 0.97 esto nos da una buena relación entre las variables x y y ya que e rror está próximo a uno. En la gráfica de velocidad vs tiempo la gráfica obtenida presenta una forma lineal esto se obtiene al utilizar el modelo matemático de grado uno en la cual se obtuvo un coeficiente de relación del 0.7543163093548 la gráfica tiene una forma recta debido a que la velocidad siempre fue mayor a la anterior debido a mayor distancia más aceleración tiende a obtener la esfera....