CINEMÁTICA Objetivos: ESTUDIO DE MOVIMIENTOS (MRU Y MRUA).Relacionar las distintas variables para los movimientos elegidos.

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1 ASIGNATURA: FÍSICA I TRABAJO PRÁCTICO Nº 3: CINEMÁTICA Fecha de realización:... Fecha de entrega:... Comisión:... Apellidos y Nombres: Objetivos: ESTUDIO DE MOVIMIENTOS (MRU Y MRUA).Relacionar las distintas variables para los movimientos elegidos. 2. Introducción: El software que aquí se presenta, VideoPoint, carece de contenidos teóricos, es solo una herramienta (como Word, Excel, etc.) que facilita en forma sencilla y gráfica, la comprensión de los distintos módulos que abarca la Física. Es conocido el hecho que al comenzar a enseñar ésta materia, por lo general iniciamos nuestra cátedra con cinemática, tema que en realidad, tiene sus partes objetivas y subjetivas, y hasta en algunos casos, resulta difícil la visualización del fenómeno físico en estudio. Con la utilización de este software, se facilita la comprensión, se obtienen los valores de las distintas variables (posición tiempo), y automáticamente se graban en una tabla, con los cuales rápidamente se realizan todas las gráficas características del movimiento, para luego, comprender, comparar y discernir los resultados obtenidos. 3. Procedimiento para: Verificación de MRU y MRUA 1. Abra el programa Video Point.(aparecerá la ventana representativa del programa), realice un click en cualquier lugar de la ventana. 2. Seleccione la opción Open Movie. 3. Busque en el directorio correcto el archivo pasco008 (si no lo encuentra, asegúrese de abrir en la solapa inferior all files )

2 4. Ya dentro del Video Point (estará en un recuadro la imagen que va analizar, y en el número de objetos tendrá el 1), solo haga clic en aceptar. 5. Elija del menú superior la opción Movie, de ella se desplegará una serie de alternativas en donde seleccionará: a) Scale movie y elegirá una escala de trabajo, marcando con puntos el comienzo y fin de la escala en la imagen. b) Select Frame Rate, esto fija los cuadros por segundos a trabajar, para este caso elija la opción other e introduzca Como observará en la imagen hay 3 objetos, que se mueven en forma conjunta, para el desarrollo de éste trabajo, elija el objeto inferior, el cual desarrolla un MRU, para verificar, comience a marcar puntos sobre el mismo hasta que no se mueva más. 7. Los valores de las coordenada (x, y) se pueden verificar en la tabla (menú View y de ahí Data Table ), o bien en el cuadro de herramientas que está a la izquierda de la pantalla, haga click en el icono (es un cuadrito de valores). 8. En el cuadro Coordinate Systems aparecen datos como Origen PointS1 y se asigna una masa que por defecto es 100g, seleccionando esta celda se cambia la masa al valor de 510,2g (dato que sirve para el cálculo de energía). 9. Del cuadro de herramientas seleccione el icono de Gráficos y realice todas las gráficas de x = f (t), v = f (t), a =f (t), y distintas clases de Energía. 10. Grabe este archivo (menú File, opción Save As ) como mru.vpt, luego exporte los valores a Excel (menú principal la opción File y luego Export Data ) grábelo como mru.xls (deberá grabar como Libro de Excel ). 11. Abra Excel y luego el archivo mru.xls, trabaje los datos guardados (realizando gráficas) y compare resultados. 12. Vuela a abrir el mismo archivo Pasco008 (sigua todos los pasos del 1 al 5), luego realice lo mismo, pero con el objeto que está sobre el plano inclinado, este desarrolla un MRUA. 13. En el cuadro Coordinate Systems introduzca la masa, su valor es 582,7g. 14. Realice todos los gráficos, seleccionando como eje de las X el tiempo ( time ) y como eje de las Y, Point S1, x Component, y así obtener Posición Velocidad, Aceleración, Energía Cinética, Potencial y Total (TE = KE + GPE). 15. Grabará este archivo como mrua.vpt y exportará a Excel como mrua.xls, en donde luego trabajará los datos exportados.

3 16. Compare resultados y gráficos. 4. Procedimiento para: Verificación de Caída libre 1. Luego de abrir el Video Point y aceptar la opción Open Movie, busque y abra el archivo Caida_L2, luego siga aceptando hasta que vea la imagen dentro del video Point. 2. Desde el menú principal elija la opción Movie y de él seleccione Select Frame Rate, se despliega una ventana en donde se ubicará en other introducirá el número 25 (nótese que dicho dato está escrito en la imagen). 3. Dentro del mismo menú que el punto anterior, introduzca una escala de trabajo, la cual conviene que sea tomada verticalmente (recuerde que esto le permite que los valores obtenidos sean en metros y no en píxeles). 4. Sitúe el puntero en la pelotita, y comience a marcar los distintos puntos sobre ella. Observará que la misma cae, rebota y sube nuevamente hasta detenerse. 5. Con la barra de avance que está debajo de la imagen, vuelva la pelotita hasta el último punto de bajada, luego haga clic en el origen de coordenadas (extremo inferior izquierdo), quedará sobre él un círculo amarillo, el cual se podrá arrastrar hasta el punto seleccionado, de este modo se cambia el origen. 6. Abra la tabla de datos (Data Table) y observe los valores obtenidos. 7. En el cuadro Coord. Sys cambie el valor de la masa por 13,8g. 8. Realice todos los gráficos, seleccionando como eje de las X el tiempo ( Time ) y como eje de las Y, Point S1, y Component, y así obtener Posición, Velocidad, Aceleración, Momento y Energía Cinética, Potencial y Total (TE = KE + GPE), para antes y después del impacto. 9. Grabe este archivo como caída.vpt, luego exporte los datos a Excel y grabe como caída.xls (deberá grabar como Libro de Excel ). 10. Abra Excel y luego el archivo caída.xls, trabaje los datos guardados (realizando gráficas y cálculos), compare resultados con Video Point.

4 Observaciones: Nótese que la pelotita cae, rebota y luego sube, por lo que en esta instancia habrá un tiempo de impacto, el cual se puede ver en la tabla de valores de VideoPoint y verificar matemáticamente en Excel. Cuando la pelotita cae, desarrolla un MRUA cuya expresión de la posición resulta ser genéricamente (utilizando el método de Mínimos cuadrados) 2 y t = a t + b t + c ( ) Cuando la pelotita sube, desarrolla un MRUD cuya expresión de la posición resulta ser genéricamente: 2 y t = d t + e t + f ( ) Para obtener el momento exacto de intersección, se restan loa coeficientes de las parábolas e igualando a cero, es posible calcular (método de la resolvente) el tiempo de impacto, el cual no debe diferir demasiado con el obtenido desde Video Point. Dicho tiempo de impacto posibilita calcular: la velocidad antes y la velocidad después del impacto, con dichos valores calcularemos el Coeficiente de Restitución de la siguiente manera: ε = - Vd / Va

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