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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍAS FÍSICA BÁSICA MTRA. MARIANA SAMANIEGO GARCÍA NOMBRE: Nadia Rivera Herrera PRÁCTICA 2 “MOVIMIENTO UNIFORME” 11 noviembre de 2021 1 RESUMEN El objetivo de la práctica es reproducir y describir un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado; así como se trazarán e interpretarán gráficos representando este movimiento. Se realizarán mediciones con ayuda de un cronómetro y una regla. Para facilitar la interpretación de los datos, se presentará la información obtenida en tablas. Finalmente, en los resultados se mostrarán las conclusiones a las que se llegaron después de la realización de la práctica. CONTENIDO La aceleración de un objeto es una magnitud que indica cómo cambia la velocidad del objeto en una unidad de tiempo. Como la velocidad es una magnitud vectorial (es decir, que posee una dirección), la aceleración también lo es. Normalmente se representa con el signo a y su unidad de medida en el Sistema Internacional es el 𝑚/𝑠2 . El origen de la aceleración como concepto proviene de los estudios de mecánica de Isaac Newton (fundador de la mecánica clásica), en los que se asegura que un objeto conservará su movimiento rectilíneo y uniforme (MRU) a menos que sobre él actúen fuerzas que conduzcan a una aceleración. Estas fuerzas pueden producir aceleraciones que hagan que los objetos aumenten sus velocidades o las disminuyan. Es importante tener en cuenta que cuando se trabaja con vectores, es indispensable definir direcciones. Si, por ejemplo, definimos el este como la dirección positiva de movimiento, entonces una aceleración positiva siempre implica un aumento de velocidad. Sin embargo, una aceleración negativa puede indicar una disminución de velocidad en la dirección este, o bien un aumento de en la dirección oeste. Si un objeto experimenta cambios en su aceleración en un determinado período de tiempo, entonces se puede calcular lo que se define como “aceleración media”, que es el promedio de las aceleraciones a las que somete en ese rango temporal. Matemáticamente esto se escribe como: a = 𝒅𝒗 𝒅𝒕 , donde a es aceleración, dv la diferencia de velocidades y dt el tiempo en que ocurre la aceleración. https://concepto.de/tiempo/ https://concepto.de/direccion/ https://concepto.de/sistema-internacional-de-unidades-si/ https://concepto.de/movimiento/ 2 MATERIAL Y EQUIPO • Riel (Puede construirse con dos palos de escoba unidos en paralelo mediante masking tape) • Canica • Cronómetro • Flexómetro o regla PROCEDIMIENTO 1. Tomar el riel y marcarlo cada 15 cm. 2. Colocar el riel en un plano horizontal levantando 2 cm uno de los extremos. (Extremo A) 3. Colocar la canica al comienzo del carril y soltarla de tal forma que ruede cuesta abajo por el carril. 4. Con el cronómetro tomar el tiempo en que pasa cada marca y anotarlo en la tabla 1. (Puedes apoyarte con una cámara grabando en modo lento) 5. Repetir el experimento 3 veces. 6. Ahora realizar el experimento elevando el extremo A del riel 5 cm y anótalo en la tabla 2 (También se repite 3 veces) 7. Una vez realizado llena las tablas 3 y 4 con el promedio de las 3 corridas para 2 cm y las 3 corridas para 5 cm respectivamente. 8. De las tablas 3 y 4 llenar los datos que hacen falta. (Velocidad y Aceleración) 9. Grafique el desplazamiento respecto al tiempo en ambos casos (2 cm y 5 cm) RESULTADOS Tabla 1: Corrida 1 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 2 cm 15 cm 1 Extremo A a 2 cm 30 cm 1.5 Extremo A a 2 cm 45 cm 2 Extremo A a 2 cm 60 cm 4 3 Corrida 2 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 2 cm 15 cm 1.2 Extremo A a 2 cm 30 cm 2 Extremo A a 2 cm 45 cm 3.3 Extremo A a 2 cm 60 cm 5.3 Corrida 3 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 2 cm 15 cm 1 Extremo A a 2 cm 30 cm 2.7 Extremo A a 2 cm 45 cm 3 Extremo A a 2 cm 60 cm 4.1 Tabla 2: Corrida 1 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 5 cm 15 cm 0.57 Extremo A a 5 cm 30 cm 1.2 Extremo A a 5 cm 45 cm 2.4 Extremo A a 5 cm 60 cm 3.02 Corrida 2 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 5 cm 15 cm 0.4 Extremo A a 5 cm 30 cm 1.2 Extremo A a 5 cm 45 cm 2 Extremo A a 5 cm 60 cm 3.1 4 Corrida 3 Experimento Desplazamiento (cm) Tiempo (s) Extremo A a 5 cm 15 cm 0.1 Extremo A a 5 cm 30 cm 1 Extremo A a 5 cm 45 cm 2.2 Extremo A a 5 cm 60 cm 3 Tabla 3: Experimento Desplazamiento (m) Tiempo promedio (s) Velocidad (m/s) Aceleración (m/s2) Extremo A a 2 cm 15 cm 1.0 15 15 Extremo A a 2 cm 30 cm 2.0 15 7.5 Extremo A a 2 cm 45 cm 2.7 16.6 6.1 Extremo A a 2 cm 60 cm 4.4 13.63 3 Gráfica representativa del desplazamiento respecto al tiempo con el extremo “A” a 2 cm del suelo 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 15 cm 30 cm 45 cm 60 cm GRÁFICA TABLA 3 5 Tabla 4: Experimento Desplazamiento (m) Tiempo promedio (s) Velocidad (m/s) Aceleración (m/s2) Extremo A a 5 cm 15 cm 0.35 42.85 122.42 Extremo A a 5 cm 30 cm 1.13 26.54 23.48 Extremo A a 5 cm 45 cm 2.2 18 8.18 Extremo A a 5 cm 60 cm 3.04 14.8 4.8 Gráfica representativa del desplazamiento respecto al tiempo con el extremo “A” a 5 cm del suelo 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 15 cm 30 cm 45 cm 60 cm GRÁFICA TABLA 4 6 CONCLUSIONES Observe los resultados y comente sobre el comportamiento de los gráficos. 1. ¿La velocidad se mantiene constante? R= No, ya que, de otra manera, el valor de la aceleración sería nula. 2. ¿La aceleración se mantiene constante? R= Si a pesar de que se reduce conforme pasa el tiempo al igual que la velocidad. 3. ¿Hay una mayor tasa de cambio en la velocidad o en la aceleración en alguno de los dos casos? (Extremo A a 2 cm y Extremo A a 5 cm) ¿Observa alguna tendencia? R= Hay mayor cambio en la velocidad cuando el extremo está elevado a 5 cm del suelo: en ambos casos se veía una reducción tanto de la velocidad como de la aceleración conforme iba avanzando el tiempo. 4. ¿Podría sacar una ecuación con los datos dados que describa la posición de la canica respecto al tiempo? R= Si es posible, pero no recuerdo como crear una ecuación propia con los resultados de una tabla. Conforme avanza el tiempo, la velocidad y la aceleración se fue reduciendo, o al menos en el caso de este experimento. Ayudó la elaboración de este reporte a inspeccionar las diferentes variaciones que se podían ver en la velocidad y en la aceleración. 7 BIBLIOGRAFÍA • Leskow, E. C. (2021, 10 agosto). Aceleración - Concepto, fórmula y ejemplos. Concepto. Recuperado 12 de noviembre de 2021, de https://concepto.de/aceleracion/ • R. (2017a, octubre 17). Calcular la aceleración. Ejemplos. Recuperado 12 de noviembre de 2021, de https://www.ejemplos.co/calcular-la-aceleracion/ • Serra, B. R. (2020, 26 octubre). Aceleración. Universo Formulas. Recuperado 12 de noviembre de 2021, de https://www.universoformulas.com/fisica/cinematica/aceleracion/ https://concepto.de/aceleracion/ https://www.ejemplos.co/calcular-la-aceleracion/ https://www.universoformulas.com/fisica/cinematica/aceleracion/
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