segundo informe de fisica

7/27/2019 Segundo Informe de Fisica

http://slidepdf.com/reader/full/segundo-informe-de-fisica 1/13

INTRODUCCIÓN

.

En el presente informe de laboratorio, verificaremos 2 cosas: si un móvil viaja sinrozamiento, su aceleración se mantiene en todo momento constante (MRUV) y comprobar el valor de la gravedad según Newton.

A partir de conceptos obtenidos en clase se procederá a llevar la teoría en forma práctica, se

procederá a estudiar el movimiento de los objetos que lleven una aceleración constante.



I. OBJETIVOS:

Describir el movimiento de una burbuja de aire, en un tubo con agua

Levantar las gráficas distancia vs tiempo y velocidad vs tiempo delmovimiento M.R.U.

Representar gráficamente el desplazamiento de la particula en movimientorectilíneo uniforme.

Verificar que en este movimiento la velocidad es constante a lo largo de latrayectoria.

Determinaremos la velocidad, tiempo y desplazamiento de una burbuja endentro de un tubo con liquido(agua), analizando la 1ª Ley de Newton

II. MARCO TEÓRICO

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, yes uniforme cuando su velocidad esconstante en eltiempo, dado quesu aceleración es nula. Nos referimos aél mediante el acrónimo MRU.

El MRU (movimiento rectilíneouniforme) se caracteriza por:

Movimiento que se realiza sobreuna línea recta.

Velocidad constante; implicamagnitud y dirección constantes.

La magnitud de la velocidad recibeel nombre de aceleridad o rapidez.

Aceleración nula.La pendiente de esta recta o la tangente

del angulo es la velocidad lmovimiento.

V =

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo

http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo

http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_(f%C3%ADsica)



Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Se denomina así a aquel movimiento rectilíneo que se caracteriza porque suaceleración a permanece constante en el tiempo (en módulo y dirección).

En este tipo de movimiento el valor de la velocidad aumenta o disminuye uniformemente altranscurrir el tiempo, esto quiere decir que los cambios de velocidad son proporcionales altiempo transcurrido, o, lo que es equivalente, en tiempos iguales la velocidad del móvilaumenta o disminuye en una misma cantidad.

III. EQUIPOS Y MATERIALES

1 tubo fluorescente con agua 2 tubos fluorescentes pegados

Bolas de cristal 1 regla graduada en cm 1 cronómetro 1 calculadora Papel milimetrado

IV. METODO O DESARROLLO DE LA PRACTICA

a) Marcamos el tubo de vidrio de 120 cm de largo cada 20 cm. b) Volteamos rápidamente el tubo para que la burbuja vaya trasladándose. c) Tomar con el cronometro el tiempo que tardaba la burbuja en pasar cada marca.

V. RESULTADOS

X(cm)

T(s)

T1 T2 T3 T4 T5 Tp

20 2.74 2.8 2.78 2.68 2.81 2.7640 5.45 5.48 5.39 5.30 5.28 5.36

60 8.02 8.41 8.04 8.06 8.10 8.13

80 10.52 10.54 10.61 10.50 10.49 10.53

100 13.15 13.70 13.06 13.10 13.13 13.23



Y = mx + b

()()()

()

()

N= 5 datos

() () () () () ()

()

()

()

() ()

Reemplazando:

()()()()()()

Como adicional hallamos el b ajustado:

()() ()()() ()

Según el método geométrico hallamos la pendiente de la siguiente manera:

Tomamos 2 puntos de referencia, el punto 1 y el punto 6

Trazamos una recta con los dos puntos y procedemos al cálculo de la pendiente.



Puto 1 (1,49; 20), punto 6 (8,90; 120)

La pendiente nos indica la velocidad media de la burbuja de aire.

8. Con los datos de la tabla N°1 complete la tabla N° 2, teniendo en cuenta la definición develocidad media y considerando que la velocidad media corresponde al tiempo medio.

TABLA N° 2

y = 12.507x

R² = 0.9885

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12

y

y

Linear (y)

Linear (y)

TRAMOX(cm) t(s)= tf - t0 V(cm/s)= Δd/Δt t/2(s)= t0 +Δt/2

(0 – 20) 1.49 – 0= 1.49 20/1.49 = 13.42 0 + 1.49/2 = 0.75(0 – 40) 3.30 – 0= 3.30 40/3.30 = 12.12 0 + 3.30/2 = 1.65(0 – 60) 4.85 – 0= 4.85 60/4.85 = 12.37 0 + 4.85/2 = 2.45(0 – 80) 6.39 – 0 = 6.39 80/6.39 = 12.52 0 + 6.39/2 = 3.20(0 – 100) 7.48 – 0 = 1.48 100/7.48 = 13.37 0 + 7.48/2 = 3.74(0 – 120) 8.90 – 0 = 8.90 120/8.90 = 13.48 0 + 8.90/2 =



9.Con los datos de la tabla N°2, construya una grafica en papel milimetrado de V vs t/2 .Ver en el anexo

. ¿Cómo es la relacion entre la velocidad y el tiempo?

La velocida es inversamente proporcional al tiempo es decir, mientras mas aumentael tiempo mas disminuye la velocidad(esto es por que el tiempo esta dividiendo y alaummentar, la velocidad disminuye).

VI. CUESTIONARIO

1.- ¿Por qué es conveniente hacer 5 medidas en cada caso?Es conveniente, ya que tomando 5 medidas podemos tener un valor promedio, el cual va aser más preciso, esto quiere decir, que mientras más medidas tengamos mayor va ser la prec4isión o el aproximado a la medida ideal.

2.- ¿Cuál es el papel del agua en el experimento?

El agua es el medio por el cual va a desplazarse la burbuja, mediante esta, la burbuja puede

tener un movimiento muy cercano a un movimiento rectilíneo uniforme.

3. Según la primera gráfica obtenida (X vs t) ¿Cómo es la relación entre eldesplazamiento y el tiempo?

En la gráfica N°1 (x vs t) la se apreciaba que el desplazamiento aumentaba si se aumentabael tiempo.

La relación hallada fue la siguiente:

x = 13,6t – 3,54

Donde x: posición y t: tiempo

4.45



4.- Usando la gráfica X vs t, determine el tiempo en que la burbuja recorre unadistancia de 50 cm. Encuentre una ecuación empírica.

Por análisis grafico de las ecuaciones de la cinemática

CASO I.- Movimiento rectilíneo uniforme:

En este caso la aceleración es nula o la velocidad es constante

i) Xf = Xi + V TDónde:Xi = Posición inicial V = velocidadXf = Posición final

Piden tiempo empleado por el móvil para recorrer 50 cm.

Reemplazando 50 = 0 + 13.4 tt = 50/13.4

t = 3.73 seg.

5. analógicamente usando las graficas ¿Qué distancia recorre la burbuja en 5segundos?

Para hacer la grafica de la función primero se hizo los siguientes pasos:

Como la función es constante va a salir una recta osea la ecuación es Y = mX + b

Hallando b:

b= 420x212.6251 – 2780x32.41 = -3.546(212.6251) – 1050.4081

Hallando m:m= 2780x6 – 420x32.41 = 13.61

6(212.6251) – 1050.4081

Piden la distancia que recorre en los primeros 5 segundos se reemplaza en la ecuaciónsiguiente: Y = mX + b

Y = 13.61x5 – 3.54 = 64.51 cm



6. A partir de los resultados obtenidos en esta experiencia, escriba las ecuaciones delmóvil.

La ecuación del móvil se da por la siguiente formula Y = mX + b entonces sería igual a:

Y = 13.61X – 3.54

7.- Si Ud. Hubiese dado otra inclinación al tubo de Nicole, ¿Qué discrepanciaencontraría frente a las obtenidas?

Si al tubo de Nicole se le hubiese dado otro tipo de inclinación los datos obtenidos hubiesenvariado siendo estos en dos casos:

CASO I: Si el ángulo de inclinación fuera mayor la burbuja habría empleado menos tiempoen su recorrido.

CASO II: Si el ángulo de inclinación fuera menor entonces la burbuja emplearía mastiempo en su recorrido.

8.- ¿Cuál es la diferencia entre velocidad media y velocidad instantánea?

La velocidad media del movimiento es definida en la ecuación como el cociente entre ladistancia recorrida y el tiempo recorrido:

Es la velocidad constante que debería mantener el móvil para desplazarse la distanciaΔx en el tiempo Δt = t2- t1 La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobreuna trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el

espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. Lavelocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.



9. Escriba e intérprete las ecuaciones de movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U).

Caso I (Movimiento rectilíneo uniforme)

En este caso la aceleración es nula o la velocidad es constante ( ); de (β):

(i)

La pendiente de la recta nos da velocidad: .

(ii) Hallando la velocidad:

, su grafico

El área debajo de la curva V=f(t) representa:

, el cambio de posición.



(iii) Hallando la aceleración:

La pendiente de la recta representa la aceleración.

10. ¿Cuál es la relación matemática entre el espacio y el tiempo?

Relación Matemática del MRU:



El concepto de velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo.

Fórmula: de acuerdo a la definición de velocidad, tendremos:

O sea que:

V=velocidad X=posición t=tiempo

En una ecuación dimensional:

O

La velocidad en unidades de medida pueden ser: m/s, cm/s, pie/s

11. ¿cuál es la razón de que el movimiento sea rectilíneo y uniforme?

La razón de que el movimiento sea rectilíneo y uniforme es debido a que no existe fuerzade rozamiento.El valor de la velocidad permanece siempre constante y la distancia recorrida por el móviles directamente proporcional al tiemplo empleado.

12. ¿Cuál es la diferencia entre trayectoria y desplazamiento?

La trayectoria es una función que te dice cual es la posición de un cuerpo instante ainstante. Es decir, es una función del tiempo y se mide en metros

El desplazamiento, en cambio, es un vector cuyo origen es el punto inicial, y su "punta"esta en el punto final. Además, el intervalo de tiempo entre que el cuerpo estaba en la posición inicial y que este en la posición final es diferencial (dt, es decir, muy chiquito!) latrayectoria es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo ensu movimiento. La trayectoria depende del sistema de referencia en el que se describa elmovimiento; es decir el punto de vista del observador.

13.- ¿Existe el MRU en la vida real?

No, porque el MRU es un movimiento de tipo Ideal (No Real), ya que ningún cuerpo puedemoverse a velocidad constante distinta de cero, pues siempre hay fuerzas que tienden amodificar el estado del cuerpo en movimiento, por ejemplo, el rozamiento en el caso de lossólidos, o la viscosidad en el caso de los líquidos. La única forma de llegar a ver un MRUes cuando el móvil esta con velocidad= 0 m/s (Unidades del Sistema Internacional). Peroeso dependerá de cual sea el punto que tengas como referencia para dicho movimiento, ni

http://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtml

http://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtml

http://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/teca/teca.shtml



siquiera en el tiro oblicuo (tiro que puede descomponerse en un MRU Real, ya que existe elrozamiento del aire, y el rozamiento siempre se opone a los movimientos, por lo quetendrías una fuerza retardadora, y si hay una fuerza, quiere decir que hay una aceleración(segunda ley de Newton), y si hay aceleración, no hay MRU, sino que se trata de unMRUV.

No obstante en casos extremos como en el espacio se puede decir que existiría MRU, puesal ser un medio vacío no hay la presencia de la gravedad por tal motivo permite que lavelocidad de los cuerpos sea constante.

VII OBSERVACIONES:

La gráfica del cuadro numero 2 salió muy similar al trabajo en mano que se dio adjuntandotodos los datos en el papel milimetrado por lo que nos dimos cuenta que los cálculos erancorrectos.

El ángulo formado por el tubo de Nicole influye en la velocidad de la burbuja de aguadebido a que si el ángulo era mayor la velocidad aumentaba y si el ángulo era menor lavelocidad media disminuía.

Usamos el tubo de Nicole porque este nos permite simular un MRU debido a que el aguaevita el rozamiento.

VIII CONCLUSIONES:

La velocidad que experimenta un cuerpo está dada por una función lineal (describe unarecta).

La acción que ejerce la fuerza de gravedad sobre un cuerpo en movimiento que recorre un plano nivelado es mínima, y si se pudiera compensar por completo la fuerza de rozamiento,el objeto seguiría su desplazamiento de manera indefinida.

La 1º Ley de Newton, no es aplicable a nuestras condiciones físicas, debido a la existenciade errores nombrados a continuación, los cuales se pueden minimizar, teniendo en cuentaque siempre, por más mínimo que sea, va a haber un rango de error. Por consecuencia de

dichos errores, los resultados obtenidos, no van a coincidir con los planteados por la teoría.Las diferencias entre la teoría y la práctica, son producidas por errores, los cuales puedenser producto de:

Diferencias de los ángulos o colocaciones entre cada levantamiento del tubo Nicole.



La graduación de velocidad que dio cada persona con respecto a la burbuja en el tubo Nicole.

segundo informe de fisica

Documents