UNIVERSIDAD DE LOS ANDES T R U J I L L O - V E N E Z U E L A LABORATORIO DE FÍSICA I/11. PRÁCTICA No. 4 CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL.

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1 Página 1 de 6 NÚCLEO UNIVERSITARIO RAFAEL RANGEL UNIVERSIDAD DE LOS ANDES T R U J I L L O - V E N E Z U E L A ÁREA DE FÍSICA LABORATORIO DE FÍSICA LABORATORIO DE FÍSICA I/11 PRÁCTICA No. 4 CINEMÁTICA DEL MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL. OBJETIVO Esudio del movimieno, velocidad y aceleración de un cuerpo. MATERIALES Y EQUIPOS Un porapesas Un regisrador o icógrafo* Cina para regisrar Tres hojas de papel milimerado Una regla graduada Planillas de curvas Papel milimerado Dos pesas Una polea Un carrio MARCO TEÓRICO Especifique brevemene las diferenes clases de movimieno de un cuerpo según su rayecoria y desplazamieno. Idenifique según la clasificación del puno anerior, qué clase de movimieno se llevará a cabo en la experiencia de laboraorio. Exprese brevemene y defina maemáicamene los concepos de velocidad. 1. Media. 2. Insanánea. AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.

2 Página 2 de 6 Exprese y defina maemáicamene los concepos de aceleración. 1. Media. 2. Insanánea. Un cuerpo se mueve con velocidad consane. Grafique cualiaivamene la variación de la posición x recorrida y la velocidad v como función del iempo ranscurrido. Cómo es la aceleración del cuerpo en ese caso? Un cuerpo pare del reposo con aceleración consane. Grafique cualiaivamene la variación de la posición x, la velocidad v y la aceleración a como función del iempo ranscurrido. El icógrafo es un aparao que permie regisrar en una cina de papel, inervalos de iempo muy coros, ya que iene un disposiivo que vibra, o gira, siempre con la misma frecuencia. Ese disposiivo produce unas marcas sobre la cina de papel que va unida a un cuerpo en movimieno. Las marcas permien esudiar y examinar el movimieno del cuerpo, ya que se producen en inervalos de iempos iguales. AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.

3 Página 3 de 6 PARTE PRÁCTICA Realice el monaje que aparece en la figura 1. Soseniendo el carrio elecrónico, asegúrese de que odo esé bien alineado (polea, carrio y papel). Suele el carrio en el mismo insane que presione el boón pulsane de la fuene (procure manener presionado el boón en forma consane y que el regisrador imprima níidamene la cina.). Para dar movimieno al carrio se le aa una cuerda, la cual pasa por una polea y en el exremo opueso se colocan las pesas que al solarlo, por efeco de la gravedad, omará movimieno. El regisrador marcará punos sobre la cina de papel. Mida las disancias marcadas enre cada 5 ics del regisrador. Escoja como unidad de iempo 5 marcas en la cina. (5 ics del regisrador, las cuales formarán un oc o inervalo). ANÁLISIS DE DATOS AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.

4 Página 4 de 6 Halle la velocidad durane cada inervalo. Realice un gráfico de la velocidad en función del inervalo de iempo, según daos que se deben consignar en la abla 1. Recuerde que la velocidad que va a graficar no es insanánea, sino un promedio durane cada inervalo. Inervalo (cada 5 ics) Velocidad, v (cm / iner.) Tabla 1. Velocidad en función del iempo. Qué forma iene la gráfica? Por qué? Qué represena físicamene el área bajo la gráfica razada aneriormene? Explique cómo es la pendiene. Pariendo del gráfico anerior, calcule la disancia recorrida en cada inervalo. Anoe sus resulados en la abla 2. Inervalo (cada 5 ics) Posición, x (cm) Tabla 2. Posición en función del iempo. Realice un gráfico de la disancia oal recorrida en función de los inervalos de iempo usando los daos abulados de la abla 2. Qué forma iene la gráfica? Por qué? Explique cómo es la pendiene. A parir del gráfico velocidad en función iempo encuenre las aceleraciones medias enre los punos medios de cada inervalo. Anoe sus resulados en la abla 3. Inervalo (cada 5 ics) Aceleración, a (cm / iner 2 ) Tabla 3. Aceleración en función del iempo. Con los daos de la abla 3 consruya un gráfico de la aceleración media como función de los inervalos de iempo. La aceleración es consane o variable? Por qué? Cómo es la pendiene? PREGUNTAS AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.

5 Página 5 de 6 Mediane una inspección de la cina, puede hallar en cual inervalo fue mayor la velocidad. Por qué? A parir de los gráficos, puede used, deducir qué clase de movimieno experimena el cuerpo? De alguna forma puede obener a parir de las res gráficas el conjuno de ecuaciones del movimieno? La gráfica de la posición en función del iempo de la figura 2, represena el movimieno recilíneo de una parícula. Indique para cada inervalo de iempo (OA, AB, BC y CD) si la velocidad es posiiva, negaiva o nula y si la aceleración es posiiva, negaiva o nula. De la forma de la curva, se deduce que halla inervalos en los cuales la aceleración no sea consane?. ( No se considera lo que ocurre en los punos exremos de los inervalos). x D C A B O Figura 2 A parir de la cina, cómo deermina en qué puno fue máxima la aceleración?. Es posible que el error comeido al calcular el espacio oal como la suma de los espacios parciales sea mayor que el comeido al hacer la medida de la longiud oal de la cina. Explique por qué? BIBLIOGRAFÍA 1. Resnick, Rober y David Halliday: Física. Tomo 1, México, Coninenal, 2da edición, Tipler, Paúl A: Física. Tomo 1, Barcelona, Figura 2. Reveré, AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.

6 Página 6 de 6 APENDICE Para un movimieno recilíneo con aceleración consane, las curvas caracerísicas para la posición x, la velocidad v y la aceleración a como función del iempo son: x v a En el laboraorio, la velocidad v a deerminar a parir de la posición x en función del iempo, es insanánea ya que según el ipo de movimieno, la velocidad crece linealmene, lo que hace que para cada insane de iempo, la velocidad v, es diferene, caso conrario a la deerminación de la aceleración donde ésa es siempre consane, por lo ano la aceleración insanánea es igual a la aceleración promedio ( para cada inervalo). v a v f v a f, a, a i v i i f i f Por lo ano, experimenalmene, la aceleración a, se deermina por la ecuación: a ins a f i = a =, f a i que se corresponde con la ecuación de la cinemáica para un cuerpo con movimieno recilíneo con aceleración consane: Sieno o diferene de cero para cada inervalo. v f - v o = a( f - o ) AcroPDF - A Qualiy PDF Wrier and PDF Converer o creae PDF files. To remove he line, buy a license.