Formatos para prácticas de laboratorio

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA (CAMPUS MEXICALI) CARRERA TRONCO COMÚN PLAN DE ESTUDIO CLAVE ASIGNATURA DINÁMICA NOMBRE DE LA ASIGNATURA PRÁCTICA No. DIN-01 LABORATORIO DE CIENCIAS BÁSICAS DURACIÓN (HORAS) NOMBRE DE LA PRÁCTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 02:00 1. INTRODUCCIÓN Esa prácica esá diseñada para que el alumno observe el movimieno recilíneo uniforme uilizando un riel de aire y un carrio. El riel diseñado con una ala densidad de orificios por medio del cual fluye aire con la finalidad de reducir la fricción enre un carrio y el riel. Se proporcionan los fundamenos eóricos que le permien, al alumno, recordar lo viso en clase y le permia comprender con mayor facilidad las acividades a realizar en el proceso de eperimenación del fenómeno, ambién se redaca el procedimieno a seguir, así como, la forma en que se debe presenar el resulado para lograr el objeivo deseado. Formuló Revisó Aprobó Auorizó FIS. JUAN ORTIZ HUENDO M. C. ENRIQUE RENÉ BASTIDAS PUGA M. C. JUAN GUILLERMO ANGUIANO SILVA M.C. MIGUEL ÁNGEL MARTÍNEZ ROMERO Maesro Coordinador del Tronco común Gesión de la Calidad Direcor de la Faculad Página 1 de 9

2 2. OBJETIVO (COMPETENCIA) Observar los cuerpos en movimieno recilíneo uniforme evaluando la velocidad a parir de la medición del desplazamieno y el iempo. Esa acividad se realizará uilizando el riel de aire con regla graduada y el sisema de adquisición de daos para medir el iempo en diferenes punos de su rayecoria. El alumno deberá mosrar una disposición para aplicar su creaividad, rabajar en equipo y responsabilidad en el uso de maerial y equipo de laboraorio. 3. FUNDAMENTO Se denomina movimieno recilíneo, si la rayecoria que describe el móvil es una línea reca. Si un móvil recorre disancias iguales en iempos iguales, a ese movimieno se le llama movimieno a velocidad consane. Velocidad consane no implica únicamene rapidez consane, ambién implica dirección consane. La velocidad promedio es definida como la disancia recorrida por el móvil dividida enre el iempo requerido para el movimieno. La aceleración media es definida como la variación de la velocidad en un inervalo de iempo. La posición de un móvil se puede relacionar con el iempo mediane una función =f(). Cuando el movimieno es recilíneo la función = f() es la ecuación de una reca, es decir: = m + b ( 1 ) Página 2 de 9

3 siendo la posición del móvil en cualquier insane de iempo, m es la pendiene de la reca y su significado físico es la velocidad y b es la posición que enía el móvil al iniciar la observación en el insane = 0. = v + b 0 (0,0) Fig. 1. Esa gráfica represena la reca de la posición del móvil en función de iempo, donde 0 es la posición al inicio de la observación, m la velocidad y es al posición en el iempo. La pendiene de la reca es obenida con la ecuación: m = ( 2 ) donde 2 1 es definida como el desplazamieno o disancia recorrida por un móvil en el inervalo de iempo Δ = 2 1. Puede observarse que la definición de velocidad promedio es la lecura de la ecuación (2). Página 3 de 9

4 Habiualmene, el insane inicial 1 se oma como cero, haciendo a 2 =, 2 =, 1 = 0 y a v = m en la ecuación ( 2) por lo que la posición del móvil puede ser epresada por la ecuación: + v = 0 ( 3 ) En una línea reca siuamos un origen O, donde esará un observador que medirá la posición del móvil en el insane. Las posiciones serán posiivas si el móvil esá a la derecha del origen y negaivas si esá a la izquierda del origen. O Posición La posición del móvil se puede relacionar con el iempo mediane una función =f(). 1 2 X 0 Desplazamieno Supongamos ahora que en el iempo 1, el móvil se encuenra en posición, más arde, en el insane 2 el móvil se enconrará en la posición 2. Se dice que Página 4 de 9

5 móvil se ha desplazado Δ = 2 1 en el inervalo de iempo Δ = 2 1, que va desde el insane 1 al insane 2. 1 Posición del móvil en el iempo 1 O 2 O Posición del móvil en el iempo Velocidad La velocidad media enre los insanes 1 y 2 esá definida por v = s donde s es la disancia recorrida, v velocidad promedio, y el iempo. Las unidades de la velocidad son unidades de longiud/unidades de iempo, por ejemplo meros por segundo, millas por hora o pies por segundo. Página 5 de 9

6 4. PROCEDIMIENTO (DESCRIPCIÓN) A) EQUIPO NECESARIO MATERIAL DE APOYO Maerial Riel de aire con regla gravada Carrio Bandera de 5cm para carrio Cronómero. Impulsor Compresor Cronómeros de mano Hoja milimérica B) DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 1. En la mesa de rabajo coloca el riel. 2. Asegurarse que el riel se encuenra bien nivelado. 3. Conecar un eremo de la manguera al compresor y el oro al riel del aire 4. Colocar el impulsor y el disposiivo que deiene al carrio en el riel de aire 5. Colocar los dos sensores para el cronómero en el riel de aire, el sensor que aciva el cronomero ponerlo a 30 cm y el sensor que lo desaciva a 90 cm. 6. Enchufar los sensores al cronómero, el compresor y el cronómero a la regleea. 7. Poner una bandera de 5cm al carrio amarillo, asegurarse que no se mueva cuando el carrio opa con los eremos del riel. 8. Poner el sensor que parará al cronómero en el úlimo puno de lecura de iempo (a 100 cm). El cronómero se para cuando el carrio pasa por el Página 6 de 9

7 segundo puno. De ese modo, el cronómero mide el iempo que arda el móvil en desplazarse enre los dos punos marcados previamene. 9. Poner el carrio cerca del impulsor. 10. Impulsar el carrio con el impulso 11. Medir con el cronómero el iempo que arda en recorrer las disancias desde el origen hasa 30 cm, 40 cm, 50 cm.. ec. y anoarlo en la abla iempodesplazamieno. Impulsor Sensores para el cronómero Fig. 2 Esquema del arreglo de los accesorios de la prácica Tiempo Desplazamieno (en cenímero) Página 7 de 9

8 C) CÁLCULOS Y REPORTE Si el carrio presena movimieno recilíneo uniforme la posición en el insane es proporcional a de acuerdo a la ecuación + v = 0 1. Represenar gráficamene los daos. Poniendo como ordenadas las medidas de y como abscisas los iempos. 2. La pendiene de la reca nos dará la medida de la velocidad v. 3. Calcular la velocidad media v ± Δv 5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Eplicara si el movimieno del carrio es descrio por la ecuación: + v = 0 En caso de que no se cumpla la ecuación anerior eplicará las causas. 6. ANEXOS Página 8 de 9

9 El alumno deberá epresar correcamene las medidas acuerdo a las reglas para epresar una medida y su error. ± Δ y ± Δ de 7. REFERENCIAS 1. Beer Fernando P., Johnson E. Russell, Eisenberg Ellio R. Mecánica Vecorial para Ingenieros Dinámica. Ocava edición. Mc. Graw- Hill/ineramerican ediores, S.A. de C. V.Méico, ISBN: Hibbeler R. C. Mecánica Vecorial Para Ingenieros Dinámica. Decima edición. PEARSON Educaion, Méico, ISBN: Página 9 de 9