estudio experimental del movimiento rectilíneo uniformemente

ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO
UNIFORMEMENTE ACELERADO
MATERIAL
2 Soportes
2 nueces dobles
2 correderas para regla
1 Riel de 900 mm
1 Taco de madera para situar el plano o riel inclinado
1 Metro graduado
1 Carrito de experimentación
1 Varilla para carrito
1 Puerta fotoeléctrica de inicio
1 Puerta fotoeléctrica con contador
1 cable de conexión entre puertas
2 Transformadores de 220v CA a 5 V de CC
PROCEDIMIENTO - Montaje del plano o riel y puertas tal como se indica en la figura 1
Figura1
Pon un taco de madera al en la cabecera del montaje (parte superior) y mide su altura.
Situamos la puerta que no tiene cronometro, como puerta de inicio del movimiento, unos milímetros después del mástil del
carrito o guía, que debe estar en reposo.
Colocaremos la puerta con el contador en el punto de llegada a una distancia determinada que vamos a ir variando
20,30,40,50,60, 70 Y 80 cm que mediremos con la regla desde el punto medio de una puerta, hasta el punto medio de la
otra por la parte superior de ambas y en paralelo al plano (no sobre la mesa). Colocamos la banderita en la dirección de la
longitud del carro.
Ponemos el contador a cero y utilizamos la opción- función del cronometro de doble
paso (Figura 2).
Dejamos caer el carrito (cuidado lo dejamos caer sin velocidad, para lo cual el mástil del carrito debe estar casi en la célula
fotoeléctrica agujerito que ves en la parte interna de la puerta y observaremos que el contador comienza el conteo cuando el
mástil del carrito pasa por la puerta de inicio y se detiene cuando pasa por la de llegada, Anotamos el tiempo.
Realizamos con cada distancia 3 veces la medida del tiempo con la finalidad de utilizar como tiempo más correcto la media
aritmética. Si algún tiempo es muy diferente se desprecia y se vuelve hacer la medición Rellenamos la tabla. Para la misma
medida de longitud vamos a determinar la velocidad instantánea a partir de la banderita de 4cm y vamos a considerar la
velocidad instantánea como la velocidad media de la banderita, para ello tenemos en cuenta lo siguiente ponemos el
contador de cuenta de tiempo de bloqueo (Figura 3) Desconectamos la puerta de inicio y dejamos caer el carrito desde la
posición inicial con las mismas precauciones que tuviste para calcular el tiempo en recorrer esa distancia. Se anota el
tiempo que ha tardado la banderita en pasar por la puerta de llegada repitiendo la medida 3 veces y haces la media, si
alguna medida es muy diferente se desprecia y se vuelve a realizar. La velocidad media en ese punto es 4/ t’ cm/s esta
velocidad se puede considerar la velocidad instantánea en el punto final del recorrido.
Ahora cambiamos a la siguiente medida y repetimos el proceso primero calculamos t modo de tiempo de paso fig. 2 y después
desconectando la puerta de salida modo tiempo de bloqueo fig. nº 3
Reiteramos el proceso para todas las medidas
Espacio o distancia
recorrida
Tiempo en
recorrer la
distancia
indicada
t
20 cm
30 cm
40 cm
50 cm
60 cm
70 cm
Tiempo medio
en recorrer la
distancia d
Tiempo que tarda Tiempo medio en Velocidad a la
la Banderita ( 4 pasar la banderita llegada ( punto
cm) en pasar por
final) será:
el punto final
4cm/T’
T
t'
t1
t2
t3
t1
t2
t3
t1
t2
t3
t1
t2
t3
t’1
t’2
t’3
t’1
t’2
t’3
t’1
t’2
t’3
t’1
t’2
t’3
t1
t2
t3
t1
t2
t3
t’1
t’2
t’3
t’1
t’2
t’3
FIGURA 2
Siendo T’ el valor
medio
T’
.
FIGURA 3
Realiza el informe de la práctica y contesta a las siguientes cuestiones:
a) Dibuja y comenta la gráfica espacio en función del tiempo
b) Calcula la velocidad media para cada una de las distancias ¿Son muy diferentes? ¿Qué
conclusión sacas?
c) Determina la aceleración del sistema y a partir de ella el valor de la gravedad en Pucela
City teniendo en cuenta la dinámica y discute la discrepancia del dato si lo hay con el valor
de la gravedad que tú conoces
d) Representa la gráfica velocidad tiempo e interprétala
e) ¿Variaría la aceleración del sistema si se el carrito se cambia por otro mayor?
f) Dibuja las fuerzas a la que está sometido el carrito