01. preinforme- movimiento rectilineo

7/25/2019 01. Preinforme- Movimiento Rectilineo

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Universidad Autnoma de Occidente

Facultad de Ciencias Bsicas

Departamento de Fsica

Prctica: Cinemtica Anlisis de un Movimiento Rectilneo

Profesores: Alexander Osorio Caicedo y Mnica Mara Rico

Cinemtica Anlisis de un Movimiento Rectilneo

Objetivo

Analizar un movimiento desde el punto de vista cinemtico, construyendo el grfico velocidad vs.tiempoa partir del de posicinvs. tiempo.

Motivacin

Al disear un vehculo, sea ste una bicicleta o una nave espacial, los ingenieros deben ser capaces deanalizar y predecir su movimiento. Para disear un motor, deben analizar los movimientos de cadauna de sus partes mviles.

Esta actividad da inicio al estudio del movimiento. No nos interesan aqu las propiedades de loscuerpos ni las causas de sus movimientos; solo queremos describir y analizar el movimiento de unpunto en el espacio. Sin embargo, debe tenerse presente que una partcula puede representar algnpunto de un cuerpo en movimiento, como el centro de masa por ejemplo.

El movimiento ms sencillo consiste en el de un punto a lo largo de una lnea recta. Sin embargo enmuchos casos prcticos los ingenieros deben analizar movimientos de este tipo, como el que realizaun vehculo sobre un camino recto o el movimiento del pistn de un motor de combustin interna.

En esta prctica se describir el movimiento que realiza un planeador sobre un carril de aire sujetopor una cuerda a una masa suspendida de una polea. En sesiones posteriores, se continuar este

anlisis desde la dinmica y el principio de conservacin de la energa.

Preinforme

Dragsters, lo ms rpido del mundo.

Los dragstersson autos diseados para cubrir el cuarto de millaen el menor tiempo posible. Los de lacategora Pro Stock, la ms popular en Estados Unidos, deben tener una carrocera cuyas formascorrespondan a las de un vehculo de calle (Figura 5). Durante el breve tiempo que dura lacompetencia, el piloto debe soportar una aceleracin media de 3,9g. Al finalizar, activa los dosparacadas de frenado, con los que obtiene una desaceleracin de 5gpara detener el vehculo.1

1Basado en CLOPATOFSKY, Jos. Lo ms rpido del mundo. Motor, no. 338, 10 de julio de 2002, pp. 6-10.

www.motor.com.co


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Figura 1.a. Realice un grfico de aceleracinvs.tiempopara el dragster desde el momento del arranque hasta

que se detiene por accin de los paracadas.

b. A partir de la grfica anterior elabore una grfica velocidadvs. tiempo.Cul es la velocidad mximaque alcanza? La logra durante la competencia?

c. De la grfica obtenida del punto (b), calcule la posicin media para pequeos intervalos detiempo y obtenga una grficaposicinvs. tiempo. Explique esta grfica cualitativamente.

Descripcin del movimiento de un cohete.

Un cohete parte del reposo y viaja hacia arriba en lnea recta (Figura 1.a). Su altura sobre el suelo semide con un radar desde t= 0 hasta t= 4 s, y aparece representada como funcin del tiempo en la

Figura 1.b.

altura vs. tiempo

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

tiempo (s)

altura(m)

Figura 2.a Cohete sub-orbital Canadian Arrow. Figura 2.b

a. A partir del anlisis cualitativo de la Figura 1.b (es decir, sin realizar ningn clculo), explique comoser la velocidaddel cohete en funcin del tiempo.


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b. Calcule la velocidad media para pequeos intervalos de tiempo (de 0,5 s, por ejemplo). Elabore unagrfica velocidad mediavs. tiempoy muestre que sus resultados corroboran sus respuestas de la parte (a).

c. Explique cualitativamente la aceleracin del cohete.

d. A partir de la grfica obtenida en el punto (b), calcule la aceleracin media para pequeos intervalosde tiempo y obtenga una grfica aceleracin mediavs. tiempo. Confirma esta grfica sus afirmaciones delpunto (c)?

Bibliografa

PASCO Online Physics Experiments.Motion Challenge.

http://www.pasco.com/experiments/physics/september_2004/home.html

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