PRÁCTICA No 4 - Zuñiga de Santiago Luis Angel

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
 FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
 DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
SECCIÓN MECÁNICA ASIGNATURA: FÍSICA II / MECÁNICA CLÁSICA 
 
PRÁCTICA No. 4
 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO CONTENIDO PROGRAMÁTICO RELACIONADO UNIDAD I. CINEMATICA DE LA PARTICULA, TEMAS: 1.1, 1.3
CONTENIDO PROGRAMÁTICO RELACIONADO UNIDAD 2. FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CLÁSICA. TEMAS: 2.2.1, 2.2.2
Grupo: 2251
Presenta:
Martínez Zandate Nora Maricela 
Zuñiga de Santiago Luis Angel
Mendez Juarez Miguel Ángel 
	Concepto
	%
	Calificación
	1
	Examen Previo (Investigar y comprender)
	20
	
	2
	Aprender a Usar los equipos
	10
	
	3
	Trabajo en equipo
	10
	
	4
	Comparación y análisis de resultados
	30
	
	5
	Redacción y Presentación de reporte
	30
	
OBJETIVO GENERAL.
Obtener el modelo experimental del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado de un cuerpo moviéndose en un plano inclinado, mediante diez posiciones distintas con sus respectivos tiempos y mediante la elaboración de las tres gráficas de movimiento s-t, v-t, a-t , mismas que comparará con las que obtendrá teóricamente.
 OBJETIVOS PARTICULARES. 
• Comprobará experimentalmente la relación que existe entre la posición, la velocidad y aceleración del cuerpo móvil con el parámetro tiempo.
 • Obtener la línea de tendencia, así como su ecuación entre la gráfica Posición-Tiempo que mediante el uso de una hoja electrónica en Excel, que representa el modelo matemático experimental del movimiento. 
• Obtendrá la aceleración del movimiento, mediante la pendiente de la línea de tendencia de la gráfica Posición–Tiempo al cuadrado, para obtener la aceleración experimental del mismo. 
• Elaborará la gráfica Velocidad–Tiempo, para los tiempos medidos durante su movimiento
ACTIVIDADES PREVIAS.
 CUESTIONARIO INICIAL 
Investiga y contesta las siguientes preguntas: 
1. Explica en qué consiste un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Un cuerpo realiza un M.R.U.A. cuando su trayectoria es una línea recta y su aceleración es constante y distinta de 0. Esto implica que la velocidad aumenta o disminuye su módulo de manera uniforme.En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
 1. La aceleración resultante sobre la partícula es constante.
 2. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo. 
3. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
2. Explica por qué se establece un sistema de referencia en estudio del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Un sistema de referencia es importante en el estudio del MRUA ya que a partir de este se consideran los datos para poder calcular la posición, velocidad y aceleración de un objeto 
3. Describe un ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, que hayas observado.
M.R.U.A es observable cuando un objeto se deja caer y no encuentra ningún obstáculo en su camino (caída libre). Ejemplo la caída de los frutos maduros de los árboles.
 
4. Describe un ejemplo de movimiento curvilíneo uniformemente acelerado, que hayas observado. 
Un ejemplo de MCUA es cuando se tira de un trompo, este acelera sobre su eje cuando se hace girar.
5. Describe un ejemplo de un movimiento rectilíneo desacelerado, que hayas observado.
“movimiento cuya aceleración es opuesta al sentido de avance”. Ejemplo: Cuando un automóvil va en movimiento y se aplican los frenos por algún agente externo, al punto de llegar a una velocidad de cero .
6. El movimiento provocado a un cuerpo por un resorte comprimido al liberarlo ¿Es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado? Explica por qué.
Si, ya que al estar el cuerpo en el resorte tiene la velocidad y aceleración en reposo, al expulsarlo toda la energía del resorte es transmitida al cuerpo convertida en velocidad y aceleración.
DESARROLLO. 
El desarrollo de esta práctica se basa en la recopilación experimental de un 
conjunto de pares de valores posición-tiempo (x, t), con los cuales se hallarán 
las gráficas de posición-tiempo, velocidad- tiempo y aceleración-tiempo. 
1. Para sistematizar la recopilación de estos pares de valores (x, t), se 
realizó cuidadosamente el siguiente procedimiento. 
1.1 Explicación del funcionamiento del Smart Timer por parte del profesor. 
1.2 Arma el dispositivo de experimentación, apoyando el extremo elevado del 
carril de aceleración (riel), con el soporte universal de tal manera que se 
mantenga un desnivel aproximado de 15 a 20 centímetros, impidiendo que se 
deslice, fijando a la mesa mediante un tope de madera y una prensa en su 
extremo inferior. 
1.3 Colocar la compuerta No.1 mediante su soporte en la parte más alta del 
carril, a una altura que permita el paso del carrito con su regleta a través de 
ella, dejando el espacio suficiente para colocar el carrito móvil inmediatamente 
detrás de ella. Esta compuerta se conectará a la entrada 1 del Smart Timer y 
no será movida por el resto de la práctica. 
1.4 Colocar la compuerta No. 2 mediante su soporte, también a una altura que 
permita el paso del carrito con su regleta a través de ella y a una distancia de 
la compuerta No.1, de 10 centímetros medidos de centro a centro de los 
detectores de paso de las dos compuertas. Esta compuerta será conectada en 
la entrada 2 del Smart Timer y se moverá a cada 10 centímetros para registrar 
en el Smart Timer el tiempo correspondiente a cada una de las 10 posiciones 
de la tabla I. 
1.5 Enciende el equipo, con el botón 1 el Smart Timer, selecciona la opción 
“Time” que se registra en la pantalla y con el botón 2 la opción “Two gates”
1.6 Colocar el carrito móvil con su regleta en la <posición cero=, que será 
definida por la compuerta No 1 y por la detección del sensor de paso, de la 
primera franja de la regleta cuando se encienda el LED de esta compuerta. 
1.7 Presionar el botón 3, hasta que aparezca en la pantalla un asterisco (*), lo 
lo cual indica que se puede empezar a medir el tiempo. Suelta el carrito y anota 
este tiempo registrado en la columna t1 de la tabla I. 
1.8 Repetir la medición del tiempo tres veces, para esta posición de la 
compuerta No.2, para hallar el tiempo promedio. 
1.9 Mover la compuerta 2 a la siguiente posición (10 cm delante de la posición 
anterior). 
1.10 Repite los pasos del 6 al 9 hasta llenar esta tabla 1, con los tiempos 
correspondientes.
2. Procesamiento de datos experimentales.
2.1. Tiempos de movimiento. 
2.1.1.Para sistematizar los cálculos usar la Tabla I, así como efectuarlos mediante una hoja electrónica de cálculo (de preferencia Excel), llenándola previamente con los datos duros de los tiempos y posiciones de movimiento, obtenidos como resultado de su medición directa.
2.1.2.Del cálculo en esta tabla se obtendrán: los tiempos medios para cada posición, la gráfica posición-tiempo, la gráfica linealizada posición-tiempo al cuadrado, con su línea de tendencia y su ecuación, correspondiente de la cual se obtendrá su pendiente (m) para hallar la aceleración del movimiento como se muestra en la tabla II. 
2.2. Velocidad y Aceleración. 
2.2.1.Con los tiempos de movimiento experimentales registrados en la tabla I, se calculará la velocidad y la aceleración experimental del movimiento, usando para sistematizar el cálculo, la tabla II en una hoja electrónica.
Resultados
Tabla 1. 
Tabla 2.
COMPARACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 
Dentro de la práctica observamos que el cuerpo rígido (carrito) tiene una aceleración constante, gracias a la pendiente del carril este puede aumentar su velocidad, la distancia entre compuertas y el tiempo es directamente proporcional pues a una mayor distancia, mayor será el tiempo que tomará el carrito en llegar a la siguiente compuerta. 
CONCLUSIÓN
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRU) se caracteriza por que cuenta con un movimiento que se realiza en línea recta,la velocidad varía constantemente y la aceleración es constante y diferente de 0.
En esta práctica podemos observar como el tiempo se relacionancon la posición en que se encuentra nuestro cuerpo u objeto,ya que mientras más alejado se encuentre nuestra posición final,más tiempo le llevará al objeto llegar y la velocidad aumenta también con la posición final mostrándonos que se trata de un movimiento acelerado
CUESTIONARIO FINAL
1. ¿El carrito es un cuerpo rígido o una partícula en esta práctica? Explicar por qué. 
R= Es un cuerpo rígido, ya que no muestra ninguna deformación, el cuerpo rígido es un sistema de partículas donde las distancias entre ellas permanecen invariables, por lo tanto el carrito no es una partícula si no un cuerpo rígido. 
2. ¿La aceleración del movimiento del carrito, es función de la pendiente del riel? Explica. 
R= Si, porque si no hubiese pendiente entonces el carrito no tuviera aceleración, por lo tanto esto influye en el empuje del carrito y se convierte en función de la trayectoría.
3. ¿La aceleración del movimiento del carrito, es un valor parecido al valor de la gravedad? Explica. 
R= Si, porque es un valor constante en el que solo varía los parámetros externos a él. 
4. ¿Las gráficas de movimiento obtenidas, son consistentes con las esperadas? Explicar por qué. 
R= Si, porque el tiempo obtenido a ciertas distancias va variando en forma proporcional con la velocidad que alcanza dicho cuerpo. 
5. ¿La aceleración del movimiento obtenida, es positiva o negativa? Explica por qué 
R= Es positiva, ya que la velocidad aumentaba y no desacelera
6. ¿Cómo cambia la velocidad del móvil durante su movimiento? 
R= La velocidad del móvil va en aumento constante porque la aceleración es constante.
7. ¿Cuáles son las fuentes de error en esta práctica? 
R= Se podría decir que la obtención del tiempo, ya que al tener una velocidad muy grande en el carrito, se vería afectada la precisión de la medición del tiempo. También podríamos hablar de las distancias entre las compuertas pues estas se ponían aproximadamente a 10 cm de distancia. 
8. ¿Cómo determinar si hubo errores de medición en esta práctica?
 R= El error de medición afecta a cada instrumento pues no existe el valor exacto en estos si no una aproximación en este caso se tomó 3 veces cada medición y en cada una variaba el tiempo solo por décimas de segundo. 
9. ¿Qué se puede hacer para reducir los errores de medición si existieron? 
R.= Tomar más medidas, para poder obtener un promedio más exacto y así poder hacer los cálculos mucho más exactos,asegurarnos de que el Smart timer esté en correcto funcionamiento y calibrado.
Mapa conceptual
Bibliografía 
Mecánica Vectorial para ingenieros”. Tomo Dinámica. R.C. Hibbeler. 10a Edición.
Editorial Pearson-Prentice Hall
“Dinámica. Mecánica para Ingeniería”. Anthony Bedford-Wallace Fowler. Editorial
Addison Wesley-Pearson Educación.