Práctica 2 sobre mediciones de velocidad promedio y aceleración.

Transcripción

1 Práctica 2 sobre mediciones de velocidad promedio y aceleración. Daniela Isabel Aranda Cabrera, Hector Jesus Carrillo Reveles, Jose Maria Barbosa Alvarado, Marco Antonio Carmona Torres 1 Universidad de Guanajuato, DCNyE Sistema Internacional de Unidades su unidad es el metro por segundo ó. En términos precisos, para definir la velocidad de un objeto debe considerarse no sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud vectorial. Enviado el 17 de marzo de 2016 RESUMEN En esta práctica trabajamos con medidas indirectas como lo son la velocidad y la aceleración. Con la ayuda de un pequeña pista calculamos la velocidad de una esfera, colocando la pista en posición de diferentes ángulos. Posteriormente calculamos promedios e hicimos propagación de errores. Qué es la velocidad promedio? La velocidad promedio se define como la relación entre el desplazamiento que realizó un cuerpo y el tiempo total que le llevó realizarlo. La fórmula que te permitirá calcular la velocidad promedio es 1 INTRODUCCIÓN Donde: = velocidad promedio medida en m/s. En física, velocidad es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se suele representar por la letra. La velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad promedio, etcétera. En el Δx = desplazamiento medido en m. Δt = intervalo de tiempo medido en s. La velocidad es el cambio de posición de un objeto respecto a un tiempo, es decir, la medida de cuánto se movió un objeto en la unidad de tiempo. Por tratarse de un vector,debemos especificar hacia dónde se movió el objeto. La rapidez de la velocidad (magnitud)

2 nos dice qué tan rápido se desplazó el objeto en movimiento. Si al medir no tomamos en cuenta las diferentesvelocidades con las que se movió el objeto, sino sólo la distancia recorrida entre el tiempo que tardó, lo que se calcula es la velocidad promedio, en unidades de m/s. Si al inicio o al final delrecorrido el objeto no se mueve a la misma velocidad en cierto periodo de tiempo, se dice que está acelerando o desacelerando. Estos conceptos pueden entenderse mejor realizando la siguiente actividad.aprender a construir una gráfica que relacione la distancia que recorre un objeto respecto al tiempo que le toma desplazarse. Aprender a interpretar los resultados de esta gráfica en términos dela velocidad constante y la velocidad promedio del objeto. Figura 1) Ejemplo: La aceleración es la magnitud física que mide la tasa de variación de la velocidad respecto del tiempo. Las unidades para expresar la aceleración serán unidades de velocidad divididas por las unidades de tiempo (en unidades del Sistema Internacional se usa generalmente) para la física No debe confundirse la velocidad con la aceleración, pues son conceptos distintos, acelerar no significa ir más rápido, sino cambiar de velocidad. Se define la aceleración media como la relación entre la variación o cambio de velocidad de un móvil y el tiempo empleado en dicho cambio: Donde a es aceleración, y v la velocidad final en el instante t, velocidad inicial en el instante t0. la Figura 2) gráfica. Aceleración instantánea. Qué es la aceleración? La aceleración instantánea, que para trayectorias curvas se toma como un vector, es la derivada de la velocidad (instantánea) respecto del tiempo en un instante dado (en

3 dos instantes cercanos pero diferentes el valor puede cambiar mucho): Puesto que la velocidad instantánea v a su vez es la derivada del vector de posición r respecto al tiempo, se tiene que la aceleración vectorial es la derivada segunda respecto de la variable temporal: cada Δt 2. Obtener el valor teorico de a = g sin θ 3. Obtener valor promedio de Δt y calcular la velocidad y aceleración media 4. Variar el ángulo de riel para θ1, θ2, θ3, θ4, θ5. De tal manera que 10 θ Graficar V en contra de sin θ utilizando el método de mínimos cuadrados 2 OBJETIVOS Caracterizar el movimiento de un móvil con la medida de su posición con respecto a su variación en el tiempo. Estudiar las características del movimiento de un móvil por acción de una fuerza constante y la variación de su aceleración con respecto al ángulo formado.. 3 MATERIALES Se utilizaron los siguientes materiales para el experimento: Flexómetro Cronometro Rampa Regla Pelota 4 DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Hacer 10 mediciones de

4 5 RESULTADOS i s 0.85 s 0.84 s 0.85 s 0.75 s 2 1 s 1.07s 0.75 s 0.82 s 0.94 s s 1.03 s 0.94 s 0.97 s 0.47 s s 0.91 s 0.96 s 0.90 s 0.78 s s 0.94 s 1 s 0.84 s 0.81 s s 0.85 s 0.78 s 0.69 s 0.65 s s 0.97s 0.69 s 0.75 s 0.84 s s 1.07s 0.75 s 0.75 s 0.63 s 0.93 s 1 s 0.91 s 0.69s 0.94 s 0.97 s 0.88 s 1.09 s 0.82 s 0.88 s Δ t 1.25 s 1.13 s 0.87 s 0.80 s 0.76 s Tabla de aceleración (valor teórico) con formula a = g sin θ 1.70 m/s m/s 2 2.7m/s m/s m/s 2 4 aceleracion teorica aceleracion teorica

5 Tabla de velocidades calculadas con v= d/t m/s m/s m/s m/s m/s 0.8 velocidades calculadas con v=d/t velocidades calculadas con v=d/t

6 Tabla de aceleraciones calculadas con formula m/s m/s m/s m/s m/s velocidad calculada con formula a=vv0/t-t velocidad calculada con formula a=v-v0/t-t0 (xi x = =0.351

7 = = = CONCLUSIONES El objetivo se cumplió, ya que se logró observar el valor de la velocidad a una aceleración y distancia constante a diferentes ángulos, así como la variación de la aceleración para cada ángulo, también se hizo énfasis en cómo afecta los errores humanos y de instrumentación al momento de tratar de hacer una medición exacta. 7 BIBLIOGRAFÍA Serway. Física. Editorial McGraw-Hill (1992) (2016). Retrieved 17 March 2016, from ELERACI%C3%93N.pdf (2016). Retrieved 17 March 2016, from Tipler P. A. Física. Editorial Reverté (1994). Sears, Zemansky, Young. Física Universitaria. Editorial Fondo Educativo Interamericano (1986).