Pontificia Universidad Javeriana Laboratorio No. 2 Descripción de un Movimiento

Pontificia Universidad Javeriana
Laboratorio No. 2
Descripción de un Movimiento
Fecha de Entrega: 28 de Agosto del 2001
1. RESUMEN
En este Laboratorio estudiaremos el movimiento de los cuerpos cinemáticamente, limitando la descripción de
este a lo largo de una trayectoria rectilínea. Es por medio de este laboratorio describiremos cada uno de los
diferentes aspectos de un movimiento rectilíneo con una aceleración y que además, posee variaciones y otros
fenómenos de cambio que es protagonizado por un auto el cual adquiere una velocidad y una aceleración
variada.
2. INTRODUCCION
La Cinemática es una parte de la Mecánica la cual describe los movimientos rectilíneos sin preocuparnos de
sus causas. Ejemplificando esto, podemos analizar el movimiento de un automóvil, el cual posiblemente se
mueve en línea recta , su velocidad puede ser de 40Km/h y luego aumentaría a 65Km/h, y que puede describir
una curva, en fin, pero no tratamos de explicar las causas de cada uno de estos hechos. Se puede profundizar
este análisis cuando pasemos a estudiar las Leyes de Newton.
El valor que el velocímetro indica en un instante dado, representa la Velocidad Instantánea del automóvil en
dicho momento.
Ahora, Si un automóvil recorre una distancia de 300Km en 5,0h, usted probablemente diría que el automóvil
desarrollo en promedio 60Km/h.
Dicho resultado se obtuvo al dividir la distancia recorrida entre el tiempo de viaje, esto se conoce como
Velocidad Media y se representa mediante Vm, por definición:
, o bien:
El concepto de aceleración se relaciona con un cambio en la velocidad. El valor de la Aceleración de un
cuerpo esta dado por:
es decir :
o bien,
3. LISTA DE MATERIALES EMPLEADOS
1
• Carro de balineras.
• Riel o carril para el carro.
• Timbre.
• Cinta de papel
• Regla
• Pesa − 200g
4. PROCEDIMIENTO :
• Montamos el sistema que se encuentra representado en la gráfica adjunta (Se ubica el carro al inicio del riel,
en el extremo posterior del carro ubicamos la cinta de papel con cinta adhesiva y al otro extremo ubicamos
una pesa que va a halar el carro con una cuerda).
• Ubicamos la masa de tal manera que el recorrido tenga aceleración hasta la mitad (o sea a la mitad del
recorrido la masa ya estará en el suelo).
• Activamos el timbre y después soltamos el carro para registrar el recorrido en la cinta de papel.
• Retiramos la cinta con los datos para luego pasar a analizarlos. En base a estos resultados vamos a afianzar
los conceptos cinemáticos de posición, la velocidad media e instantánea y aceleración.
5. DATOS Y RESULTADOS
Tabla No. 1 − Registro del recorrido del Carro
x(t)
Tics [1/120 s]
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Z (x/t) [cm/s]
[cm]
0.0
0.9
2.1
3.8
5.8
8.1
10.9
14.0
17.6
21.4
25.4
29.9
34.8
40.0
0.18
0.21
0.25
0.29
0.32
0.36
0.40
0.44
0.48
0.51
0.54
0.58
0.62
2
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
45.4
51.4
57.8
63.9
71.0
78.8
85.0
92.3
99.3
105.8
113.1
0.65
0.69
0.72
0.75
0.79
0.83
0.85
0.88
0.90
0.92
0.94
6. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Hallaremos la Velocidad Media, para hallarla utilizaremos la siguiente formula:
, o bien:
Se utilizó la siguiente ecuación:
Calculamos la Pendiente así:
Hallamos la Aceleración:
Luego la Velocidad:
, cuando: t = 120 tics
7. CONCLUSIONES
• Aprendimos prácticamente a utilizar las reglas de la Cinemática en movimientos rectilíneos.
• Analizamos detalladamente el recorrido que hace un carro sobre una superficie horizontal,
permitiéndonos calcular datos como velocidad, aceleración.
• Comprobamos que la teoría consignada en la Introducción de el presente trabajo por medio de los
cálculos y hallazgos de magnitudes.
3
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