Movimiento lineal

Movimiento lineal
Al lector:
Este experimento constará en lanzar una pelota a una altura determinada por un instrumento de medición; así
como la distancia de la cámara estará adecuadamente colocada para la captación del movimiento (a lo largo
del campo que cubre el recuadro) que realice nuestro objeto. Utilizaremos un estroboscopio en una frecuencia
congruente para localizar al objeto en diferentes posiciones de su trayectoria.
RESUMEN
En este experimento buscamos analizar el comportamiento del movimiento en caída libre, el cuál es el más
común de los movimientos con aceleración casi constante; por medio de fotografías estroboscópicas
esperamos obtener resultados que nos de un comportamiento casi constante del objeto.
Lo que obtuvimos fue que el objeto aceleró al final de su caída (aunque puede considerarse poca aceleración)
con una aceleración debida a la gravedad.
INTRODUCCION
Objetivo: Por medio de fotos estroboscópicas analizar el movimiento vertical (caída libre).
Consideraciones Teóricas: Sabiendo el tipo de experimento a realizar es importante tomar en cuenta los
datos que nos darán un acercamiento al análisis de éste; que en este caso serían: el tiempo que tarda el objeto
en llegar al piso, la altura a la que es arrojado y tratándose de caída libre es esencial la aceleración de la
gravedad.
Hipótesis: Mediante las imágenes podremos ver que durante la caída, la velocidad tendrá que aumentar cada
vez más, es decir, el movimiento tendrá que ser acelerado. En este caso la resistencia del aire es despreciable.
1
PROCEDIMIENTO
Dispositivo: Usaremos una regla de dos metros, la cual nos servirá de guía para dejar caer una pelota de golf,
que será nuestro objeto a analizar.
También un estroboscopio para localizar a la pelota en diferentes posiciones, así como una cámara fotográfica
y un flexometro. La cámara se sostendrá con un tripie y de disparará con una extensión de disparador.
• Debemos tomar en cuenta las posiciones en las que se encuentran nuestros dispositivos, la cámara
debe de estar bien colocada sobre un tripie en un ángulo recto respecto al suelo (en el indicador del
tripie: 90°) también es necesario que la regla este totalmente vertical (si no es así habrá una
perspectiva que no nos permitirá tomar datos confiables) el estroboscopio tiene que estar en una
frecuencia congruente al movimiento que realiza el objeto, la frecuencia se obtendrá de medir el
tiempo en el que cae el objeto, sabiendo que tiene que ser un múltiplo de este tiempo, ya que este cae
rápido y con alguna frecuencia más larga sólo veríamos una o dos posiciones.
• La pelota se lanzará desde el extremo superior de la regla, tratando de que siga una trayectoria recta,
es decir, iniciará con una velocidad cero (en reposo).
• Es esencial que para la toma de datos exista una sincronización entre las personas que realizan el
experimento para que los datos sean lo más posible confiables. El obturador de la cámara se abrirá en
el momento de soltar el objeto y se mantendrá abierto hasta que la pelota llegue al suelo.
RESULTADOS
Intervalo de
Posición
1−2
2−3
3−4
4−5
5−6
6−7
7−8
8−9
9−10
10−11
11−12
12−13
13−14
14−15
Medición
Incertidumbre
Posición
3.1 cm.
3.2cm.
3.4cm.
3.6cm.
3.7cm.
3.9cm.
4cm.
4.1cm.
4.3cm.
4.4cm.
4.7cm.
4.8cm.
4.9cm.
5cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.05 cm.
+/− 0.1cm.
+/− 0.1cm.
+/− 0.1cm.
+/− 0.1cm.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Medición
Incertidumbre
Posición
6.1 cm.
6.2cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
1
2
Escala 2:1
Intervalo de
Posición
1−2
2−3
2
3−4
4−5
5−6
6−7
7−8
8−9
9−10
10−11
11−12
12−13
13−14
14−15
6.4cm.
6.6cm.
6.7cm.
6.9cm.
8cm.
8.1cm.
8.3cm.
8.4cm.
8.7cm.
8.8cm.
8.9cm.
10cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.1 cm.
+/− 0.2cm.
+/− 0.2cm.
+/− 0.2cm.
+/− 0.2cm.
3
4
5
6
7
8
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10
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13
14
Escala 1:1
Tiempo [t]
Posición [x]
x/t
S +/− .01
0
.01
.02
.03
.04
.05
.06
.07
.08
.09
.1
.11
.12
.13
.14
cm. +/− 0.1 cm.
0
3.1 cm.
3.2cm.
3.4cm.
3.6cm.
3.7cm.
3.9cm.
4cm.
4.1cm.
4.3cm.
4.4cm.
4.7cm.
4.8cm.
4.9cm.
5cm.
cm./seg.
0
310 +/− 0.1
160+/− 0.1
113+/− 0.1
90+/− 0.1
74+/− 0.1
65+/− 0.1
57.1+/− 0.1
51.1+/− 0.1
47.7+/− 0.1
44+/− 0.1
42.7 +/− 0.2
40+/− 0.2
37.6+/− 0.2
35.7+/− 0.2
CONCLUSIONES
Los resultados que obtuvimos tuvieron cierta irregularidad con la pendiente de la gráfica, aunque podríamos
dejarle este efecto a la incertidumbre de cada medición, la aceleración de la pelota al final de su recorrido fue
notable.
Utilizamos para la toma de resultados una proyección de la foto estroboscópica, la cual fue elegida por su
clara definición de las posiciones que siguió el objeto.
Es importante aclarar que después de la posición 11 se aumentó la incertidumbre, ya que se realizó una doble
medición por un cambio de proyección, esto para poder ajustar las últimas posiciones respecto a las primeras.
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