UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FIPA- Escuela profesional de

Ingeniería de Alimentos

PROF. : AGUILAR CASTRO GUILLERMO

FISICA I

FISICA I (MRU)

INTEGRANTES:

Amaya Medina Diego Quispe Gonzales María E. Mora Vasquez David Rementería Quispe María C.

INTRODUCCION

El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es saber cómo se mueve cualquier punto de un

cuerpo con respecto a un punto de referencia El MRU como su nombre lo dice es el

movimiento uniforme que realiza una partícula para cambiar de posición. En este capítulo

se realizó pruebas con la ayuda del programa Data Studio y los materiales (sensor de

movimiento, Carro motorizado, Carril de aluminio, Interface Science Workshop 750, etc.),

Con el programa Data Studio hallamos los valores de Velocidad media y Longitud

recorrida.

OBJETIVOS

Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales

y realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el programa Data studio.

Analizar usando Data studio los resultados que se obtienen de mediciones y

observaciones, para predecir comportamientos previos o posteriores a la toma de

datos junto con la verificación de parámetros estadísticos

Establecer las características de un movimiento rectilíneo uniforme (MRU).

1. FUNDAMENTO TEORICO

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (M.R.U.)

Este movimiento generalmente lo realizan algunos automóviles en ciertas

carreteras de gran longitud, donde avanzan uniformemente; también lo hacen las

maletas sobre fajas transportadoras, algunos aviones, barcos, etc.

¿Cómo se caracteriza un M.R.U.?

Como su nombre mismo lo indica, el móvil se desplaza en línea recta y su

velocidad se mantiene constante, es decir la rapidez y la dirección no varían

VELOCIDAD ( )

Es una magnitud vectorial que nos expresa la rapidez con la cual un cuerpo cambia

de posición. En función del intervalo de tiempo relativamente grande o pequeño,

podemos establecer la velocidad media o la velocidad instantánea, respectivamente

VELOCIDAD MEDIA ( )

Nos permite determinar el cambio de posición de un cuerpo en cierto intervalo de

tiempo. Una vez determinada es considerada una velocidad constante que se le atribuye

al cuerpo durante el intervalo fijado. Matemáticamente se define por

La ecuación se puede escribir de la forma:

VELOCIDAD INSTANTANIA (V)

La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre

una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces

el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La

velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

GRAFICAS DE MOVIMIENTO

Un modo de describir representa distancia-tiempo (distancia en función del tiempo), velocidad-tiempo (velocidad en función del tiempo)

Debemos anotar que los vocablos distancia, espacio y desplazamiento se usan como sinónimos.

A. DISTANCIA EN FUNCIÓN DEL TIEMPO

El espacio (distancia o desplazamiento) recorrido en un Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) puede representarse en función del tiempo. Como en este movimiento el espacio recorrido y el tiempo transcurrido son proporcionales la gráfica es siempre una recta cuya inclinación (pendiente) es el valor de la rapidez (velocidad) del movimiento.

Independientemente del sentido (ascendente o descendente en la gráfica) del movimiento los espacios que recorre el móvil son siempre positivos.

Tenemos el siguiente gráfico:

Los cambios de posición con respecto al tiempo son uniformes

Dijimos (y así lo vemos arriba) que la gráfica que representa la posición o el espacio recorrido por un móvil en función del tiempo es una línea recta.

También sabemos que la expresión matemática de una recta es:

y = b + mx

Dónde:

b es la intersección con el eje vertical

m es pendiente de la recta

La pendiente de la recta (m) se encuentra mediante:

En nuestro gráfico, entonces, la pendiente es:

En una gráfica de posición contra tiempo (x - t), la pendiente de la recta me indica la velocidad (V), por lo tanto.

La ecuación de la recta se encuentra a partir de despejar x de la fórmula para la pendiente

B. VELOCIDAD EN FUNCION DEL TIEMPO

Al realizar la gráfica de velocidad en función del tiempo en el MRU obtenemos una recta paralela al eje X. Podemos calcular el desplazamiento como el área bajo la línea recta

2. EQUIPOS Y MATERIALES

N° DESCRIPCION CODIGO CANTIDAD1 Computadora personal - 12 Programa Data Studio - 13 Interface Science Workshop 750 CI-6450 14 Sensor de Movimiento CI-6742 15 Movil PASCAR ME-9781 16 Carro motorizado de movimiento

uniformeME-9781 1

7 Carril de aluminio con topo magnetico ME-9435ª 1

3. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDAD

Procedimiento para configuración de equipo y accesorios

Imagen 01: Carril de aluminio Imagen 02: Topo magnetico

Imagen 03: Sensor de Movimiento Imagen 04: Carro motorizado de movimiento uniforme

a. Verificar la conexión y estado de la fuente de alimentación de la interface, luego proceda a encenderla

b. Encender el computador (CPU y monitor)c. Ingresar al software Data Studio haciendo doble click en el icono ubicado en el

escritoriod. Seleccionar el sensor de movimiento en la lista de sensores. Efectuar la conexión y

calibración

e. Configure el sensor a fin de que sea capaz de registrar 30 lecturas por segundo

f. Genere un gráfico para cada uno de los parámetros medidos por el sensor (velocidad y posición)

g. Realizar el montaje del contenido de accesorio (carro, carril) a fin de ejecutar la actividad

PRIMERA ACTIVIDAD (MRU)

a. Coloque sobre el carril el carro motorizado de movimiento uniforme(ME-9781)b. Regule la velocidad de modo que recorra el carril en aproximadamente 3 segundosc. Coloque el carro en posición inicial (0.15m del sensor)

d. Inicie la toma de datos encendiendo el carro y oprimiendo el botón inicio en la barra de configuración principal del software Data Studio

REGULADOR DE VELOCIDAD

e. Finalizado el recorrido pulse el botón detener y apague el carrof. Utilice las herramientas de análisis del programa para determinar la velocidad

media de la gráfica velocidad vs tiempog. Usando la herramienta inteligente sobre la gráfica posición vs tiempo determine

las posiciones iníciales y finales, así como el tiempo que duro el recorrido, luego determine la velocidad media, este será el valor teórico

h. Repita el proceso hasta completar 10 mediciones

i. Compare sus valores experimentales con sus cálculos teóricos y determine el error absoluto y el error porcentual

j. Calcule el área bajo la gráfica y velocidad vs tiempo, en cada caso y anótelo como la longitud recorrida

CUESTIONARIO:1) Analice el valor de la desviación estándar, ¿Qué indica respecto a los datos recogidos?

La desviación estándar muestra el error obtenido de la comparación de las gráficas de los puntos y del ajuste.

2) ¿Existirá fricción entre el carro y el carril? ¿Por qué no se toma en cuenta?

No pues si la Velocidad es constante, el ajuste sobre la gráfica posición vs. Tiempo, será una recta, en la cual la pendiente será igual a la velocidad media, la cual en cualesquiera puntos, tendrá el mismo valor de pendiente.

3) Cuando la velocidad es constante. ¿Difiera la velocidad media en un intervalo de tiempo cualquiera de la velocidad instantánea en un instante cualquiera

Cuando la velocidad es constante la aceleración es 0 por lo tanto no va a existir ninguna variación en ningún intervalo de tiempo.

4) ¿Puede un cuerpo tener rapidez constante y a la vez tener velocidad variable?

Si es posible ya que. la rapidez es una cifra escalar, solo nos da cuenta de que tanto avanza el cuerpo según avanza el tiempo. La velocidad, en cambio, por ser vectorial, nos indica también (aparte de la magnitud del movimiento) una dirección, un sentido y un punto de aplicación. Por tanto, podrías tener una bolita que no cambiara su rapidez (en condiciones ideales, obviamente, sin roce), pero que primero fuera hacia el norte y de repente virara hacia el oeste, o más simple que eso, piensa en una bolita que gira en una ruleta (de nuevo, en condiciones ideales). Su rapidez ni variaría, pero su vector desplazamiento cambiará a cada momento que se analice.

5) ¿Que se observa en la gráfica velocidad vs tiempo para un móvil si la aceleración no fuera contante?

Por ejemplo en esta grafica se Observa que se trata de una recta ascendente, es decir de pendiente constante y positiva; sin ninguna desviación, esto se debe a que no existe aceleración y la velocidad es constante.

MovimientoUniformeAceleración Cero

M. Uniformemente AceleradoAceleración Positiva

6) ¿Es el MRU un caso especial de MRUV cuando la aceleración es nula ¿

Cuando la aceleración es nula la velocidad no cambia y por tanto el movimiento se considera un movimiento uniforme

7) ¿En que se modificarían los cálculos para la velocidad y aceleración del móvil si se tuviese en cuenta la resistencia de aire?

Si tomáramos en consideración la resistencia del aire para el movimiento del carro veríamos en el MRU un cambio de la velocidad y en el MRUV observaremos una variación

aun mayor de la velocidad teórica con la velocidad experimental puesto que esta afectaría no solo al carrito sino al peso que cae para arrastrar al carrito

CONCLUSIONES

Se aprendió a configurar e implementar equipos para la toma de datos experimentales (Sensor de Movimiento).

Se logró establecer las características de un movimiento rectilíneo uniforme Se logró comparar los resultados obtenidos teóricamente con los experimentales

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

PERNETH, Eduardo; GRAFICA DEL MOVIMIENTO RECTILINEO; Hora de publicación 13:45; obtenido en internet el (25 de Octubre del 2013) en http://luisperneth.blogspot.com/2011/07/graficas-del-movimiento-rectilineo.html

Asociación educativa ADUNI; FISICA una visión analítica del movimiento; Editorial LUMBRERAS; PRIMERA EDICION(2004)

GUIA DE LABORATORIO DE FISICA I; Obtenido en internet el (24 de Octubre del 2013) LABORATOIO DE FISICA GENERAL; Obtenido en internet el (26 de Octubre del 2013) en

http://www.fisica.uson.mx/manuales/fis-gen/fisgen-lab02.pdf