Reporte 1 FISICA 1

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PRACTICA DE LABORATORIO 1: 
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
 
DANIELA CAMPO - 2176067
DIEGO HERNAN SALCEDO - 2170230
HUBER IVÁN FUENTES - 2170258
PROFESOR:
GIOVANY MEDINA VARGAS
 
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
FÍSICA 1
SANTIAGO DE CALI, Agosto 10
2018-03
RESUMEN
En el presente documento se evidencia el reporte correspondiente a la primera práctica de laboratorio (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado), el cual se realizó con el objetivo de analizar el movimiento de un planeador sobre un carril de aire (sin fricción) desde el punto de vista cinemático, además de obtener e interpretar los gráficos correspondientes de posición y velocidad en función del tiempo. Para dar cumplimiento a dicho objetivo en primer instancia se tomaron las medidas equivalentes a la masas del planeador y el portapesas, para posteriormente instalarlos en el carril y ajustar el sensor “polea inteligente”; una vez realizado éste proceso se tomó una masa inicial de cinco gramos (5 g) para efectuar el primer análisis, seguido de la adición de masas de diferentes valores que permitieran realizar un total de seis (6) análisis distintos, después de ubicar la masa deseada se accionaba el compresor, permitiendo que el planeador tuviese un desplazamiento a través del carril al ser halado por el portapesas, mientras esto sucedía el sensor registra el comportamiento del sistema y con ayuda del programa “PASCO Capstone” se generaron resultados pertenecientes al movimiento estudiado, dando así las gráficas y tablas respectivas. Al terminar los ensayos se procedió al análisis de los resultados, con lo que se concluyó que los valores registrados teóricamente y experimentalmente no están tan lejos de coincidir, pues el procedimiento matemático es un estimado certero a lo que pudo ser el experimental, ya que éste presenta muchas factores externos que ocasionan retrasos y variaciones al momento de la medición.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En las gráficas presentadas a continuación es posible observar los resultados del análisis de movimiento en cuanto a velocidad vs tiempo y posición vs tiempo, haciendo énfasis en la función correspondiente a la masa de cinco gramos (5 g), sobre la cual se realizó el ajuste para función lineal y cuadrática, arrojando valores específicos de pendiente e intercepto con el eje y, en el caso de la función lineal, y de las constantes A, B y C, en el caso de la función cuadrática.
· GRÁFICA DE VELOCIDAD VS TIEMPO
De acuerdo con la gráfica, los puntos poseen un comportamiento lineal definido por la ecuación y = mx + b, al comparar esta ecuación con la ecuación correspondiente a la velocidad en el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (V = V0 + at) se puede identificar que la velocidad inicial coincide con el intercepto con el eje y (b) y la aceleración constante hace referencia a la pendiente de la recta (m).
· GRÁFICA DE POSICIÓN VS TIEMPO
Al momento de analizar la gráfica se observa que los puntos ubicados en esta tienen un comportamiento cuadrático de acuerdo a la función At2 + Bt + C , la cual se puede comparar con la ecuación posición (x = x0 + V0 t + 1/2a t2 ), con lo que se concluye que la constante A corresponde a la mitad de la aceleración (1/2a), la velocidad inicial (V0) es representada con la constante B y la posición inicial (x0) se relaciona con a la constante C.
· TABLA DE PARÁMETROS 
Los datos obtenidos en las gráficas presentadas anteriormente se resumen en la siguiente tabla, la cual relaciona cada masa con sus respectivos valores de posición inicial, velocidad inicial y aceleración.
Gracias a esta tabla se puede concluir que tanto la velocidad como la aceleración tienen una relación directamente proporcional con la masa ubicada en el portapesas, pues a mayor masa, mayor velocidad y aceleración adquiere el planeador, además también se puede inferir que estos son inversamente proporcionales con el tiempo, pues entre más velocidad menor era el tiempo que se invertía en el desplazamiento.
· INCERTIDUMBRE ABSOLUTA, RELATIVA Y CAUSAS DE ERROR
Muchas factores pueden afectar la medición y hacer que tenga incertidumbre, y los defectos en la medición pueden ser visibles o invisibles, pues los procesos de medición reales nunca se realizan en perfectas condiciones y menos en entornos industriales. Podemos distinguir varios tipos de errores:
· Errores asociados con el instrumento de medida utilizado: En primer lugar los instrumentos utilizados eran de baja precisión; el carril de aire encargado de eliminar la fricción y permitir el movimiento del planeador no es perfecto, además puede sufrir cambios por desgaste, razón por la cual se presentan quiebres en las gráfica de velocidad vs. tiempo. Por otra parte, en algunos casos la cuerda que estaba atada al planeador se salía de la polea o rozaba con el orificio del carril, generando así más posibles causas de error.
· Errores debidos al procedimiento de medición: El proceso de medición no era perfecto, ya que no era posible determinar un punto de partida y de llegada exactos en cada masa, pues la velocidad incrementó y cada vez era más difícil detener el programa antes de que se presentará una colisión con el límite del carril.
· Errores debidos a las condiciones del entorno: La presión atmosférica, la humedad, entre muchas otras condiciones pueden afectar tanto a los instrumentos de medida como al planeador.
En las siguientes tablas se puede observar los valores obtenidos en las gráficas tanto de posición vs tiempo como de velocidad vs. tiempo, con sus respectivas incertidumbres, errores absolutos y errores relativos.
CONCLUSIONES
Esta práctica resulta bastante conveniente para el estudio del Movimiento Uniformemente Rectilíneo, ya que los valores y ecuaciones obtenidos a través de la experimentación son iguales o poseen una amplia similitud con los proporcionados por la teoría, además permite identificar relaciones entre los elementos analizados como la masa, la velocidad y la aceleración, los cuales son directamente proporcionales entre sí e indirectamente proporcionales con respecto al tiempo; en adición a esto, también fue posible identificar que la posición inicial depende del momento en el que se inicie el programa.
En cuanto a la incertidumbre es posible concluir que, a pesar de existir diversas causas de error, los valores obtenidos en esta práctica fueron lo suficientemente precisos brindando un buen resultado, ya que a través de la incertidumbre absoluta y relativa se obtienen valores muy similares demostrando que el margen de error de las medidas comparadas en el laboratorio es mínimo.
BIBLIOGRAFÍA
· Sears-Zemansky. Física-Universitaria 12va Edicion Vol1. [en línea]. [Consultado: 8 de agosto del 2018]. Disponible en Internet: http://fis.ucv.cl/docs/fis-133/textos/Fisica-Universitaria-Sears-Zemansky-12va-Edicion-Vol1.pdf
· La incertidumbre en la medida de una magnitud y el método de Montecarlo:[en línea]. [Consultado: 8 de agosto del 2018]. Disponible en Internet: http://www.tecnicaindustrial.es/TIFrontal/a-4956-la-incertidumbre-medida-magnitud-metodo-montecarlo.aspx