Trabajo práctico de física. Colegio Nacional de Buenos Aires.

Envia tus archivos, resúmenes, monografías, etc.

Cinemática. Estudio del movimiento de un cuerpo de una pista inclinada.

Agregado: 20 de SEPTIEMBRE de 2003 (Por Michel Mosse) | Palabras: 1589 | Votar | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
Categoría: Apuntes y Monografías > Física >
Material educativo de Alipso relacionado con Trabajo práctico física Colegio Nacional Buenos Aires

Telegramas y notificaciones laborales: notificando suspension por falta o disminucion de trabajo.:

Trabajo práctico de escritura: Cortázar habla sobre Rayuela.: Cuento, relato, narración. Trabajo práctico de escritura. Taller literario. Entrevista a Julio Cortázar.

TRABAJO PRÁCTICO DE ESTADÍSTICA.: tranajo practico. Octavo año,Estadística, Historia , Tabulación y presentación de los datos , Valores de la tendencia central , INTERVALOS DE FRECUENCIAS, ejercicios.

Enlaces externos relacionados con Trabajo práctico física Colegio Nacional Buenos Aires

Objetivos:

Estudio del movimiento de un cuerpo de una pista inclinada

Materiales:

1 pista

1 carro

1 regla plástica con franjas oscuras para el carro

2 sensores de barrera o fotogate (FG)

1 cronómetro Smart Timer (SM)

1 soporte para inclinar la pista

Introducción

Procedimiento Experimental:

Primera parte

1. Inclinamos la pista (Fig 1)hasta lograr un desnivel de aproximadamente 10 cm entre ambos extremos. Luego colocamos el carro al extremo de la pista que se encontraba a menor altura, apoyado sobre el tope de la pista, adosándole una regla (Fig 2), que serviría luego para interrumpir los haces de luz infrarroja emitidos por los Fotogates y así poder realizar las mediciones.

Especificamos un origen de coordenadas. El primer Fotogate, que llamaremos FG1 se ubicó dentro de un rango de unos 40 cm. del cero (posición desde la cual dejamos en libertad el carro) y se mantuvo fijo en esta posición durante toda la experiencia. Este Fotogate fue el que disparó la medición del tiempo y por lo tanto fijó el origen temporal.

El FG1 se conectó al CANAL 1 del ST. El segundo FG se conectó al CANAL 2 del ST y se colocó a 5 cm del FG1. La medición del tiempo culminó cuando la regla plástica del carro , luego de interrumpir el haz de luz infrarroja del FG1, interrumpió el haz del FG2.

Medimos el tiempo empleado por el carro para realizar distintos desplazamientos sobre la pista, siendo las Xf diferentes en cada caso. Las primera seis mediciones fueron para una Xf de 5cm, 10cm, 15cm, 20cm, 25cm, 30cm, y de las séptima a la duodécima, las Xf aumentaron de diez en diez, siendo la Xf₇ de 30cm y Xf₁₂ de 70cm. (Tabla 1)

Para cada posición del segundo Fotogate realizamos tres mediciones, ya que era necesario para poder, luego, sacar el tiempo promedio con la incerteza correspondiente, en cada desplazamiento.

2. Luego realizamos las mediciones de la velocidad del carro. (Tabla 1) Preparamos el Smart Timer en el modo apropiado para medir velocidades. Para esta medición sólo utilizamos un Fotogate, al cual fuimos desplazando a las mismas posiciones que en la primera parte de la experiencia. El FG que utilizamos fue el FG2 que fue conectado al CANAL 1 del ST (Smart Timer). Repetimos las posiciones del caso anterior ya que esto era necesario para asociar la velocidad con el tiempo. Para cada valor de posición medimos tres veces la velocidad, ya que nos ayudó a verificar la veracidad de los resultados y nos proporcionó mayor exactitud en el cálculo del valor promedio de las variables de velocidad.

�

3. En esta tercera parte medimos la aceleración del carro para completar el estudio del movimiento. (Tabla 1)

Seleccionamos en el ST el modo que permite medir aceleraciones con dos FG, en este modo se mide la aceleración media del carro en el tramo de la pista definido por el FG1 y el FG2. Conectamos un FG a cada canal del Smart Timer. Medimos la aceleración colocando el FG2 en al menos cinco de las posiciones elegidas anteriormente, realizando nuevamente tres mediciones para cada posición para obtener el valor representativo.

Segunda Parte:

Repetimos este procedimiento con una nueva y mayor inclinación de la pista.

Resultados:

Tabla 1

Obs	∆x (cm) � ε∆x	t (s)	t_p- t	t_p(s) � εt_p	v (cm/s)	v_p(cm/s) � εv_p	A (cm/s²)	A_p- A	a_p(cm/s²) � εa_p
1	5,0 � 0,4	0,1961	0,0004	0,1957 � 0,0004	28,5	28,3 � 2,3	24,9	0,1	24,9 � 0,2
		0,1957	0,0001		28,2		24,8	-0,1
		0,1953	-0,0004		28,2		25,1	0,2
2	10,0 � 0,4	0,3652	-0,0020	0,3672 � 0,0036	31,8	31,9 � 1,6	24,8	0,1	24,7 � 0,1
		0,3661	-0,0011		32,2		24,8	0,1
		0,3703	0,0036		31,7		24,6	-0,1
3	15,0 � 0,4	0,5142	0,0018	0,5124 � 0,0018	35,9	35,8 � 1,1	24,9	0,1	24,9 � 0,1
		0,5119	-0,0005		35,9		24,9	0,1
		0,5111	-0,0013		35,7		24,8	-0,1
4	20,0 � 0,4	0,6396	-0,0006	0,6402 � 0,0028	39,6	39,9 � 1,0	24,6	0,1	24,5 � 0,1
		0,6379	-0,0023		39,8		24,5	0,1
		0,6430	0,0028		40,3		24,5	0,1
5	25,0 � 0,4	0,7626	0,0020	0,7606 � 0,0020	43,1	42,8 � 0,7	24,6	-0,2	24,8 � 0,2
		0,7601	-0,005		42,5		24,9	0,1
		0,7590	-0,0016		42,7		24,9	0,1
6	30,0 � 0,4	0,8781	-0,0023	0,8804 � 0,0043	45,6	45,3 � 0,8	24,9	0,2	24,7 � 0,2
		0,8847	0,0043		45,4		24,8	0,1
		0,8784	-0,0020		44,8		24,6	-0,1
7	40,0 � 0,4	1,0833	-0,0054	1,0887 � 0,0068	50,0	50,4 � 0,8	24,8	0,1	24,7 � 0,2
		1,0872	-0,0015		50,5		24,6	-0,1
		1,0955	0,0068		50,7		24,8	0,2
8	50,0 � 0,4	1,2805	0,0018	1,2787 � 0,0053	54,6	54,6 � 0,7	24,7	-0,3	25,0 � 0,3
		1,2821	0,0034		54,6		25,1	0,1
		1,2734	-0,0053		54,6		25,1	0,1
9	60,0 � 0,4	1,4811	0,0145	1,4666 � 0,0145	58,4	58,5 � 1,0	25,0	0,1	25,0 � 0,2
		1,4568	-0,0098		58,4		24,8	-0,2
		1,4620	-0,0046		58,8		25,1	0,1
10	70,0 � 0,4	1,6348	0,0021	1,6327 � 0,0079	62,1	62,1 � 0,7	25,1	-0,1	25,2 � 0,5
		1,6385	0,0058		62,1		25,7	0,5
		1,6248	-0,0079		62,1		24,9	-0,3

Tabla 2

Obs	∆x (cm) � ε∆x	t (s)	t_p- t	t_p(s) � εt_p	v (cm/s)	v_p(cm/s) � εv_p	A (cm/s²)	A_p- A	a_p(cm/s²) � εa_p
1	5,0 � 0,4	0,1408	0,0003	0,1405 � 0,0006	42,5	42,7 � 3,6	55,1	0,1	55,1 � 0,4
		0,1399	-0,0006		42,7		54,7	-0,4
		0,1408	0,0003		42,9		55,4	0,3
2	10,0 � 0,4	0,2518	-0,0001	0,2519 � 0,0006	48,3	48,1 � 2,0
		0,2525	0,0006		48,0
		0,2514	-0,0005		48,0
3	15,0 � 0,4	0,3483	0,0010	0,3473 � 0,0011	54,0	54,0 � 1,6	53,6	-0,4	54,0 � 0,6
		0,3475	0,0002		54,0		54,6	0,6
		0,3462	-0,0011		54,0		53,9	-0,1
4	20,0 � 0,4	0,4375	0,0003	0,4372 � 0,0003	58,8	58,8 � 1,2
		0,4372	0,0001		58,8
		0,4369	-0,0003		58,8
5	25,0 � 0,4	0,5208	0,0008	0,5200 � 0,0012	63,6	63,5 � 1,2	56,0	1,5	54,5 � 1,5
		0,5205	0,0005		63,2		54,4	-0,1
		0,5188	-0,0012		63,6		53,6	-0,9
6	30,0 � 0,4	0,5925	0,0006	0,5919 � 0,0006	67,5	67,7 � 1,0
		0,5917	-0,0002		68,0
		0,5916	-0,0003		67,5
7	40,0 � 0,4	0,7331	0,0020	0,7311 � 0,0015	75,1	75,3 � 0,9	53,8	0,1	53,7 � 0,2
		0,7305	-0,0006		75,1		53,7	0,1
		0,7296	-0,0015		75,7		53,5	-0,2
8	50,0 � 0,4	0,8581	0,0001	0,8580 � 0,0005	82,6	82,6 � 0,7
		0,8584	0,0004		82,6
		0,8575	-0,0005		82,6
9	60,0 � 0,4	0,9765	0,0021	0,9744 � 0,0017	88,4	88,9 � 0,6	53,5	-0,9	54,4 � 0,9
		0,9734	-0,0010		89,2		54,6	0,2
		0,9727	-0,0017		89,2		55,2	0,8
10	70,0 � 0,4	1,0869	0,0013	1,0856 � 0,0066	95,2	94,0 � 1,1
		1,0790	-0,0066		94,3
		1,0910	0,0054		92,5

Gráficos: (al final del T.P.)

Nota: Las incertezas en los gráficos son lo más aproximadas a las reales que se pudieron hacer según la escala usada.

Análisis y Conclusiones:

¿Qué tipo de movimiento tiene el carro estudiado sobre la pista inclinada?

El carro tiene un movimiento de tipo MRUV ya que presenta un movimiento rectilíneo cuya velocidad varía con una aceleración constante. El móvil parte del reposo, y a medida que se desplaza va aumentado su velocidad, teniendo una aceleración constante.

Pudimos determinar que es un Movimiento Rectilíneo porque se traslada por una recta. Es Uniforme porque la velocidad varía en una misma magnitud cada intervalos iguales de tiempo (es decir, la velocidad varía con una aceleración constante), y es Variado porque la inclinación de la pista hace que el carro aumente su velocidad constantemente.

Las ecuaciones que describen etse movimiento son

X(t) = x_o + V_ot + � at²

V(t) = v_o + at

¿Qué sucede con parámetros como la velocidad inicial y la aceleración al variar la inclinación de la pista?

Al variar la inclinación de la pista, la velocidad inicial es mayor, si la pista está más inclinada, y es menor, si la pista está menos inclinada.

Con respecto a la aceleración, es mayor si la pista está más inclinada y es menor si no está tan inclinada.

• Conclusiones sobre los gráficos:

x(t): Es una parábola, ya que la velocidad no es constante sino que aumenta en forma constante.

v(t): es una recta con pendiente, ya que la velocidad aumenta constantemente.

a(t): es una recta sin pendiente ya que la aceleración es constante.

Al aumentar la inclinación de la pista:

x(t): la parábola se acerca.

v(t): la pendiente aumenta.

a(t): la aceleración es mayor que en el caso anterior.

• El carro tiene un movimiento de tipo MRUV, y al aumentar la inclinación aumenta la velocidad inicial y la aceleración.

• El ST es muy preciso porque las incertezas de velocidad, tiempo y aceleración son muy pequeñas.

Trabajo práctico de física. Colegio Nacional de Buenos Aires.

Estudio del movimiento de un cuerpo de una pista inclinada

Primera parte

Obs

Votar

Comentarios de los usuarios

Boletín de Novedades

Acceso rápido