MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO ,1 ........ txv ∆ ∆ = 2

Ms. José castillo Ventura
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
Ing. En Energía
FÍSICA I
LABORATORIO N°06
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO
OBJETIVOS .1.1.- Determinar las velocidades medias, la velocidad instantánea, y la aceleración de un
móvil a lo largo de un plano inclinado.
1.2.- Describir las ecuaciones que gobiernan el movimiento de un móvil.
1.3.- Aplicar el análisis gráfico y el cálculo de errores.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La velocidad media viene dada por la expresión:
v=
∆x
........1, de tal manera que la
∆t
velocidad instantánea en un determinado punto viene dado por el l{imite de la expresión anterior ,
cuando el tiempo tiende a cero, así tenemos :
v = lím
∆t → 0
∆x
dx
⇒ v = ........2 , conocida como velocidad instantánea , en forma similar
∆t
dt
cuando la velocidad empieza a variar conforme transcurre el tiempo, es posible definir la
aceleración instantánea como :
a=
dv
........3 .
dt
Cuando se tiene un movimiento uniformemente acelerado, a = cte,, la velocidad y la
posición pueden expresadas mediante las siguientes ecuaciones:
v = v0 + at .......... .4
1
x = x0 + at 2 ........5
2
donde x0 y v0 corresponden a las condiciones inicialesdel movimiento.
En nuestro caso x0= 0, v0= 0, lo cual implica en las ecuaciones anteriores :
v = at
x=
1 2
1
at por lo que x = vt ..........6
2
2
MATERIAL Y EQUIPO
-
Una rueda de Maxwell
-
Un plano inclinado de madera
-
Un cronómetro.
-
Una cinta métrica
1
Ms. José castillo Ventura
-
Un nivel de burbuja.
PROCEDIMIENTO
-
Nivela el plano inclinado de tal manera que la rueda pueda desplazarse sin desviarse.
-
El eje de la rueda debe rotar sin resbalar.
-
Divide el tramo AB del plano como se indica en la figura adjunta, fijando la posición de C.
-
Deben ser medidos los tramos AC y CB en cuatro partes iguales cada uno.
-
Colocar las medidas de los tramos AC, A1C, A2C, A3C, así como CB, CB3, CB2, CB1, en la tabla
1, considerar el error correspondiente en cada medida.
-
Suelta la rueda siempre desde el punto A, tomando los tiempos para cada uno de los tramos
mencionados en el paso anterior.
A1
A
L/3
A2
A3
2L/3
B1
C
B2
B3
B
TABLA N°1
Tramo
∆x±δ (cm)
∆t (seg)
1
2
3
4
5
∆t ± δ
∆x
± δ (cm / s )
∆t
AC
ARRIBA DE C
A1C
A2C
A3C
CB
DEBAJO DE C
CB3
CB2
CB1
2
Ms. José castillo Ventura
PARA LA VELOCIDAD INSTANTÁNEA
-
De la tabla 1, grafica las velocidades medias
∆x
versus sus intervalos de tiempo ∆t ,
∆t
obteniendo rectas similares a las mostradas en la figura adjunta.
∆x
Recta para el tramo CB
Recta para el tramo AC
∆t
PARA LA ACELERACIÓN
-
Dividir el tramo a recorrer en cinco partes iguales.
-
Suelta el volante siempre desde el punto A, mide los tiempos que demora en recorrer los
tramos AA1, AA2, AA3, AA4, AA5 respectivamente, colocando los datos en la tabla 2.
-
Con los datos de la tabla 2 determina los valores de la velocidad instantánea en los punto A1,
A2, A3, y A4, haciendo uso de la ecuación 6.
-
Grafica las velocidades instantáneas versus el tiempo.
TABLA 2
Tramo
AA1
t (s)
x±δ (cm)
1
2
3
AA2
AA3
AA4
AA5
3
v±δ(cm/s)
4
5
∆t ±δ