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LABORATORIO FISICA 1

VELOCIDAD Y ACELERACIÓN INSTANTÁNEA

1) OBJETIVOS:

Determinar el vector velocidad instantánea (Vx(t) V!(t)) de "na

#art$c"la en movimiento %idimensional a #artir de la

in&ormaci'n posición Vs tiempo

Determinar el vector aceleraci'n instantánea (ax(t) a!(t)) a

#artir de la in&ormaci'n e!oci"#" s tiempo

$) %ATERIALES:

na r"eda *ax+ell

na re,la

n cronometro

-I . FIA /á,ina 1

http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.analytica.com.co/library/images/physis/mecanicaAvanzada/ruedaMax.jpg&imgrefurl=http://www.analytica.com.co/physis/fMecanicaAv.aspx&h=180&w=180&sz=5&hl=es&start=5&tbnid=wDuIHsx0vTU4ZM:&tbnh=101&tbnw=101&prev=/images%3Fq%3Drueda%2Bde%2Bmxwell%26gbv%3D2%26hl%3Des

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donde es "n vector (vector de m'd"lo "nidad) de direcci'n

tan,ente a la tra!ectoria de c"er#o en c"esti'n ! es el vector

#osici'n !a 4"e en el l$mite los di&erenciales de es#acio recorrido !

#osici'n coinciden

/ermite conocer la velocidad de "n m'vil 4"e se des#la5a so%re "na

tra!ectoria c"ando el la#so de tiem#o es in6nitamente #e4"e7o

siendo entonces el es#acio recorrido tam%i8n m"! #e4"e7o

re#resentando "n #"nto de la tra!ectoria

-I . FIA /á,ina 3

De6nici'n de velocidad instantánea9

Sea s(t) la &"nci'n 4"e de6ne la #osici'n de "na

#art$c"la en movimiento rectil$neo La velocidad

instantánea de la #art$c"la en "n tiem#o t se de6ne

como9

s(t + t) - s(t)

v(t) = Lim

t 0 t

http://es.wikipedia.org/wiki/Vectorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trayectoriahttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Velocity_vs_time_graph.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Vectorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Trayectoria

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O*se+# ,n "et#!!e m,- impo+t#nte: La de6nici'n anterior es

id8ntica en &orma a la de6nici'n de la #endiente de la recta tan,ente

a "na c"rva 3sto s",iere 4"e el conce#to del l$mite en "na ex#resi'n

de la &orma Lim :&(x;< c"ando < ? es "n conce#toim#ortante De

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• na aceleraci'n ,rande si,ni6ca 4"e la velocidad cam%ia

rá#idamente

• na aceleraci'n #e4"e7a si,ni6ca 4"e la velocidad cam%ia

lentamente• na aceleraci'n cero si,ni6ca 4"e la velocidad no cam%ia

La aceleraci'n nos dice cómo c#m*i# la velocidad - no cómo es la

velocidad /or lo tanto "n m'vil #"ede tener "n velocidad ,rande !

"na aceleraci'n #e4"e7a (o cero) ! viceversa

Como la velocidad es "na ma,nit"d 4"e contem#la la ra#ide5 de "n

m'vil ! s" direcci'n los cam%ios 4"e se #rod"5can en la velocidad

serán de%idos a #+i#ciones en !# +#pi"e. -/o en !# "i+ección

La #ce!e+#ción es "na ma,nit"d vectorial 4"e relaciona los cam%ios

en la velocidad con el tiem#o 4"e tardan en #rod"cirse n m'vil está

acelerando mientras s" velocidad cam%ia

3n F$sica solemos distin,"ir am%os ti#os de cam%ios con dos clases

de aceleraci'n9 tan,encial ! normal

La #ce!e+#ción t#n0enci#! #ara relacionar la variaci'n de la ra#ide5

con el tiem#o ! la #ce!e+#ción no+m#! o cent+2pet#) #ara

relacionar los cam%ios de la direcci'n con el tiem#o

-ormalmente c"ando

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VA

VB

A B

e


Con ella calc"lamos el cam%io medio de ra#ide5 en el intervalo detiem#o deseado

/ara conocer la aceleraci'n instantánea se #"ede "tili5ar la misma

a#roximaci'n 4"e

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Donde VA ! VB son las velocidades en A ! en B res#ectivamente ! ta !t% los tiem#os 4"e demora en lle,ar a A ! B e es la distancia entre A !

B

Se sa%e 4"e 9

3) 4ROCEDI%IENTO:

15 p#+te:

1) -ivele el ta%lero "tili5ando los #"ntos de a#o!o de tal manera

4"e al des#la5ar el volante esta no se desv$e a los costados

0) Divida el tramo AB ! determine C a contin"aci'n divida

tam%i8n los tramos AC ! CB en #artes i,"ales cada "na

) *ida los es#acios AC A1C A0C AC i,"almente los es#acios

CB CB CB0 CB1

) S"elte la volante siem#re desde el #"nto A ! tomo los tiem#os

4"e tarda en recorrer los es#acios mencionados anote s"s res"ltados

de las mediciones en la ta%la1

TABLA 1

-I . FIA /á,ina 7

VI = VB + VA

2

T I = T B + T A

2

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TRA%

O

67 6t se0) 68/6t

cm) 1 $ & pm cm/se0)

AC 1 221 2 E

ARRIBA

DE C

A1C 10 E 2 ? ? 0EA$C ? 1 1A&C ?0 0E 0E 00 1ECB 0 ? 1 E

DEBAJO

DE C

CB& E? E?0 0 0? 2CB$ 1 0 1 2 2

CB1 0 0? 1 121 1 11

/ara

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Reem#la5ando en las ec"aciones

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0) s"elte la volante siem#re desde el #"nto A mida los tiem#os 4"e

demora en recorrer AA1 AA0 AA ! AA Anote los datos en la ta%la 0

) tili5ando dic

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Reem#la5ando en las ec"aciones

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ViCKeAC;CB >tAC;CB0.tA K(1;1)>(E;2).?K3;

cm/s

&; =,F impo+t#nci# tiene G,e !#s +ect#s se c+,cen #ntes o"esp,Fs "e! eHe "e coo+"en#"#s o se# c,#n"o t @

Se cr"5an antes del ee de coordenadas c"ando NtK? solo c"ando

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CO-LSIO-3S9

C"ando calc"lamos las medidas de las #osiciones velocidades !

aceleraciones nos damos c"enta 4"e

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BIBLIOKRA'A

M %AN(AL DE E74ERI%ENTOS DE 'SICA KENERAL

LABORATORIO D3 FSICA . -I

M 'SICA 4ARA CIENCIAS E INKENIERA

POQ- / *C 3LV3 . 1E0

M 'SICA KENERAL M OLLIDAY M 11

FO-DO 3DCATIVO I-T3RA*3RICA-O

-I . FIA /á,ina 14

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