UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, Decana de Amrica)

FACULTAD DE ING. SISTEMAS E INFORMATICAE.A.P. ING. SISTEMAS

MOVIMIENTO,VELOCIDAD Y ACELERACIN

CURSO : FISICA I

INTEGRANTES :14200153Rojas Calderon Antonio14200178Salcedo Gonzales Rodrigo14200150Rivera Silva Roger14200109Ramos Cerna Luiggi

HORARIO: SABADO 10-12 PM

Ciudad Universitaria, 17 de MAYO 2015

INDICE

1.- Resumen

2.- Objetivos

3.- Materiales

4.- Procedimiento experimental

5.- Conclusiones y recomendaciones.

6.- Cuestionario

7.-Bibliografia

8.-Cuestionario Adicional

1.- Resumen

El este presente laboratorio, experimentamos los conceptos de movimiento, aceleracin y velocidad.

Lo primero que hicimos fue observar el carril de aire su funcionamiento y su mecnica.

El primer experimento fue comprobar las leyes del movimiento rectilneo uniforme, en un papel cinta, se garbaron los tic, que significaban los ijntervallo9s de tiempo, y el desplazamiento.

El segundo experimento fue comprobar las leyes de movimiento rectilneo uniforme variado, del mismo modo grabamos los tic en un papel , y luego calculamos la formula experimental en ambos casos , llevando a cuadros los datos experimentales.

2.- Objetivos

1. Caracterizar el movimiento de un mvil con la medida de su posicin con respecto a su variacin en el tiempo.

2. Estudiar las caractersticas del movimiento de un mvil por accin de una fuerza constante.

3.- EQUIPOS Y MATERIALES

- Carril de aire- Regla- Compresora, 220 V- Juego de pesas: 5 g ,10 g ,20 g y 500 g- Soporte universal- Hoja de papel logartmico- Clamp- Hojas de papel milimetrado- Polea ligera- Cronmetros- Coche de 12 cm de largo- Sistema de magneto registro de tiempo (opcional)- Cinta adhesiva (pega fan)- Huachas de 3 g

4.-Procedimiento experimental

Para el movimiento con fuerza instantnea:

1. Ponga en funcionamiento la compresora haciendo las conexiones respectivas.

2. Coloque un coche sobre el carril de aire con un cordelito amarrado de un extremo y pase el cordelito por la polea que se encuentra al extremo del carril. Un compaero de clase sostendr levemente el mvil con la mano.

3. Coloque la cinta de papel a travs de la canaleta impresora del registrador de tiempo y pguela con un adhesivo al mvil. Conecte el registrador y encienda la fuente tal como indique su profesor de Laboratorio.

4. De al mvil un impulso ms o menos fuerte, haciendo que corra sobre el carril de aire. El impresor del registrador de tiempo dejar marcas sobre la cinta de papel.

5. A partir de las marcas en la cinta de papel, as obtenidas, cuente en ella intervalos de 4 o 5 marcas y tome cada intervalo as formado como unidad arbitraria de tiempo. A esta unidad arbitraria de tiempo denomnela tic.

6. Elegida la unidad de tiempo, proceda a medir con la regla la posicin del mvil en cada instante y registre estas medidas en la tabla 01.

TABLA 01

Puntost(tic)x(cm)

Origen

1

2

3

4

5

6

7

8

TABLA 02

1-03.13.1

2-13.13.1

3-23.13.1

4-33.03.0

5-43.23.2

6-53.13.1

7-62.92.9

8-72.92.9

Para el movimiento con fuerza constante:7. Repita los pasos (1), (2) y (3).8. Ate al extremo del cordelito una masa de 50 g aproximadamente. A continuacin retire la mano del coche.10. Repitan los pasos (5) , (6) y proceda a llenar la Tabla 03.

TABLA 03

Puntost(tic)x(cm)

Origen

1

2

3

4

5

6

7

8

TABLA 04

1-01,91,9

2-12,22,2

3-22,62,6

4-33,13,1

5-43,53,5

6-53,83,8

7-64,34,3

8-74,74,7

TABLA 05

TABLA 06

1-00.750.75

2-10.750.75

3-20.760.76

4-30.750.75

5-40.750.75

6-50.750.75

7-60.750.75

8-70.760.76

5.- Conclusiones y recomendaciones

Conclusiones:

Durante el desarrollo del laboratorio logramos comprender de mejor manera las leyes del movimiento rectilneo uniforme y uniforme acelerado y dndonos cuenta que en la parte experimental no siempre los resultados van a ser exactos como en la parte terica.-De acuerdo a este trabajo podemos concluir que el estudio del movimiento de un objeto requiere un registro de la posicin del objeto en diferentes tiempos.Con tal registro se puede estudiar movimientos irregulares de un carro en movimiento. Aprendimos a utilizar las diferentes formulas de velocidad y aceleracin y hacer graficas con estas de acuerdo al tiempo y a los datos encontrados en los diferentes intervalos.

6.- CUESTIONARIO

1. Con los datos de la tabla 1, grafique "X versus t" (grfica 1). Cuando hace el ajuste con mnimos cuadrados, de la recta obtenida qu valores importantes del movimiento del coche puede usted precisar? que clase de movimiento fue si al mvil se le aplic una fuerza instantnea?

000

13.11

212.44

327.99

449.216

577.525

6111.636

7150.549

8195.264

36111627.4204

Halando la ecuacin por mnimos cuadrados:

2. Con los datos de la tabla 2, grafique las " velocidades medias versus t" (grfica 2) qu interpretacin puede hacer usted respecto a este resultado?

Se presenta un movimiento rectilneo uniforme (MRU).

3. Usando los datos de la tabla 03, trace la grafica 3.A, en papel milimetrado x versus t. Es esta una relacin lineal? .Determine la formula experimental despus de trazar la grafica 3.B x versus t en papel logartmico. Qu parmetros fsicos se ha determinado?

Puntost(tic)x(cm) Log(t)Log(x)

Origen--

100.28

20.300.61

30.480.83

40.600.99

50.701.12

60.781.23

70.851.33

80.901.42

Formula experimental por Excel:

m=1.26Y=1.26X + 0.25

b=0.25

El parmetro fsico que se determino es la velocidad, ya que la ecuacin esta en funcin de la posicin y del tiempo.

4. Si la grfica 3.A fuera una parbola construya una tabla x versus t2.Trace la grfica 3.C en papel milimetrado. Qu clase de movimiento tendra el mvil si se le aplica una fuerza constante? Determine la formula experimental, indique las medidas del movimiento del coche.

Puntost2(tic)x(cm)

Origen

1

2

3

4

5

6

7

8

Formula experimental por Excel:

m=0.376Y=0.376+ 2.96

b=2.96

Medidas del movimiento del coche:

t(tic)x(cm)

t02.96

t13.34

t24.46

t36.34

t48.98

t512.36

t616.5

t721.38

t827.02

5. Haga un comentario en un cuadro paralelo, de las dos frmulas experimentales en la que al mvil se le ha aplicado una fuerza constante.

Y=1.26X + 0.25Y=0.376+ 2.96

Se determin una funcin lineal, en otras palabras se sobreentendera que la grfica representa a un movimiento rectilneo uniforme (MRU).La fuerza se relaciona con la segunda ley de newton (F = ma) y sea la masa una constante, entonces la aceleracin resultara constante. En otras palabras se realizara un movimiento rectilneo uniformemente variado (MRUV).

6. Complete la tabla 04 y trace la grfica 4 en papel milimetrado . Qu observa? Es una funcin escaln que puede interpretar y describir el movimiento? Explique.

RPTA: En la grafica se muestra una funcin escalonada pues observamos que presenta discontinuidades en toda la funcin.En el movimiento observamos que a medida que aumenta variacin del tiempo se incrementa la velocidad esto se debe a que el objeto mantiene una aceleracin constante que es la causante de que la velocidad aumente.

7. Con la formula experimental hallada en la pregunta 4, halle las velocidades instantneas completando la tabla 05, luego lleve estos puntos sobre la grafica 4, unir los puntos con una recta. D una interpretacin de estas dos graficas.

Derivando la formula:

Con esta nueva formula completando el cuadro 5:

t(tic)

8.-Complete la tabla 6 usando los valores de la tabla 5 y trace la grafica 5 en papel milimetrado aceleracin media versus intervalo de tiempo o sea indica la grafica que la aceleracin es constante?cual es el valor de la aceleracin?

Completando la tabla 6:

1 - 00.750.75

2 10.750.75

3 20.760.76

4 30.750.75

5 40.750.75

6 50.750.75

7 50.750.75

8 70.760.76

a) La grafica de la aceleracin indica que es constante ya que, se muestra una recta horizontal, presentando un desnivel en dos puntos.La grafica me da una recta que tiene por ecuacin .

b) El valor promedio de l aceleracin es:

La aceleracin experimental obtenida es 0.75 (cm/)

9.- Haga un anlisis para el estudio del movimiento (fuerza constante), con los valores de las formulas experimentales obtenidas. Exprese sus conclusiones.- Cuando existe una fuerza constante entonces existe una aceleracin constante.- En el experimento la velocidad cambia, aumentando por accin de una fuerza constante.

6.- BIBLIOGRAFIA

FSICA. TOMO I. EDITORIAL LUMBRERASCOMPENDIO ACADMICO DE FSICA. EDITORIAL LUMBRERASINTRODUCCIN A LA FSICA MODERNA- CARLOS DE LA CRUZ G.- EDICIONES CUZCANOFSICA I PARA ESTUDIANTES DE CIENCIA E INGENIERA - CASADO, J.M.C.- EDUNIFSICA I- LEYVA, H.N- EDITORIAL MOSHERA

7.-Cuestionario Adicional1.- El velocmetro de un automvil mide rapidez o velocidad? Explique su respuesta.Unvelocmetroes un instrumento que mide el valor de la rapidez promedio de un vehculo. Debido a que el intervalo en el que mide esta rapidez es generalmente muy pequea se aproxima mucho a la magnitud es decir la rapidez instantnea.Los velocmetros tradicionales estn controlados por un cable recubierto tensionado por un conjunto de pequeas ruedas dentadas en el sistema de transmisin. 2- La figura 1 muestra una serie de fotografas de alta rapidez de un insecto q vuela en lnea recta de izquierda a derecha (en la direccin +x).Cual de las graficas de la figura 2, es mas probable que describa el movimiento del insecto?En la grafica 1 se puede notar que los puntos cada vez aumentan mas su separacin lo que da a entender un aumento de velocidad(MRUV), en este caso la aceleracin seria contante y la velocidad aumentara progresivamente. En conclusin la figura D sera la mejor opcin.3.- Una partcula se mueve en 3 dimensiones. Su vector posicin est dado por:

Las distancias estn en metros y el tiempo t en segundos:(a)Cul es el vector velocidad en t=+3=?V=r/tPara t=+3V= (6, 15,0)= (2, 5,0)(b)Cul es la rapidez (en m/s) t=+3?Rapidez = ||v||Rapidez = (c)Cul es el vector aceleracin y cul es su magnitud (en m/s2) en t= +3?a=v/tPara: t=+3a= (2, 5,0)/3 = (2/3,5/3,0)La magnitud de la aceleracin = ||a||||a||=1/34.- Una partcula se mueve a lo largo del eje z y sus posicin est dada por:

(a)En que tiempo, la particula se detiene?Velocidad inst.==2t-2Aceleracin inst.= =2 m/T=0 z=-3 v=-1 m/s 0,5 s V=0, el cuerpo se detiene en t=0,5 sT=1 z=-4 v=+1m/s (b) Hacer un grfico de z versus tiempo, cubriendo el tiempo t=-2, hasta t=+4 segundos

5- Una partcula se mueve a lo largo de una lnea recta, sobre el eje x. En el tiempo t = 0, su posicin es x = 0. La velocidad v, de el objeto cambia como una funcin del tiempo t, como se indica en la figura 3; t esta en segundos, v en m/s y x en metros. (a)Cunto vale x en t = 1 segundo?t (0 1) (velocidad constante)v = 3 m/sx = (1 s)(+3 m/s)= +3 m(b)Cunto vale la aceleracin (en m/s2) en t = 2 segundos?t (1 - 3)(aceleracin constante)a = = = -3 m/s2La aceleracin en cada punto es la misma dado que es constante.(c)Cunto vale x en t = 3?De t(0 - 1)d = +3 mDe t(1 - 3)d = (-3+3/2)2 = +0Entonces de t(0-3)X = +3 +0 = +3 m(d)Cul es la velocidad promedio (en m/s) entre t = 0 y t = 3 segundos? = = = +1 m/s(e)Cul es la rapidez promedio (en m/s) entre t = 0 y t = 3 segundos?Vp = = = 1 m/s

(f)Hacer un grafico de x versus tiempo entre t = 0 y t = 3 segundos. Indicar claramente en su grafico en t = 1, 2, 3 segundos, cual es exactamente la posicin x de la partcula.

6. Dos personas se encuentran en el mismo punto (origen O), y caminan alrededor del cuadrado en direcciones, con rapidez constante. El cuadrado mide 30m x 30m.La rapidez de A y B es 2 m/s y 1m/s respectivamente.1. Encontrar las coordenadas del punto donde A y B se encuentran por primera vez.

Tiempo de encuentro = TeTe = D/V1+ V2Te = 120m/1m/s + 2m/sTe =40 sLas coordenadas de la posicin de encuentro = (10,30)

1. Encontrar la distancia entre el origen y el punto donde A y B se encuentran.

Distancia= Distancia= 101. Encontrar la velocidad promedio Va de A, y la velocidad promedio de Vb de B entre el origen y el punto donde se encuentran por primera vez. Dar las velocidades Va y Vb o sus magnitudes y direcciones.Va=80m/40s = 2 m/s.Vb=40m/40s = 1 m/s.