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3 fisica 1

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K. I. Contreras Reynaga, S. Y. Lujan Narrea, O. J. MejiaDiaz, Z. Umia Celis.Escuela Profesional de Ingeniera Ambiental, Universidad Nacional del CallaoAv. Juan Pablo Segundo 306, Bellavista CallaoKevincontrerasreynaga@gmail.com, antak_01@outlook.com, jomd_sc@hotmail.com, zuriel_unmsm@hotmail.comRealizado el 21 de abril de 2014; presentado el 28 de Abril de 2014

RESUMENEl presente trabajo se realiz el da lunes 21 de abril en el laboratorio de Ciencias y Matemtica; En el presente trabajo mostraremos una descripcin del movimiento de un cuerpo con velocidad constante y otro con velocidad variable donde encontramos la aceleracin el cual ayuda al cuerpo a incrementar o disminuir su velocidad. A travs de la ayuda del Data Studio podremos observar la grfica, y con esta darnos cuenta de la forma en que vara el cuerpo estudiado. Palabras claves: Movimiento, aceleracin, error, velocidad.

FSICA IFACULTAD DE INGENIERA AMBIENTAL Y RECURSOS NATURALESSETIEMBRE 2014-A

INTRODUCCIN AL DATA STUDIO

FIARN (2014) 4

INTRODUCCINPrimero observaremos el movimiento de un carro con velocidad constante, hallaremos la velocidad final, la distancia que recorre y as poder obtener los errores porcentuales. De igual manera para la segunda actividad en la cual observaremos el movimiento de un carro pero esta vez con aceleracin, es decir describiendo un MRUV ya que el mvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleracin constante. Con el MRU podemos saber la distancia que es directamente proporcional a la velocidad y al tiempo. Y el movimiento es en recta por eso es rectilneo, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleracin es nula. Podemos sacar posiciones, coordenadas y velocidad de movimiento de un mvil en movimiento con respecto a la distancia recorrida por tiempo no debes olvidar que en el MRU no existe la aceleracin solo la rapidez. FUNDAMENTO TERICOQu es MRU? Un movimiento es rectilneo cuando un mvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleracin es nula. Nos referimos a l mediante el acrnimo MRU.La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad o rapidez por el tiempo transcurrido. Esta relacin tambin es aplicable si la trayectoria no es rectilnea, con tal que la rapidez o mdulo de la velocidad sea constante. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad negativa representa un movimiento en direccin contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo. De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partcula permanece en reposo o en movimiento rectilneo uniforme cuando no hay una fuerza externa que acte sobre el cuerpo, dado que las fuerzas actuales estn en equilibrio, por lo cual su estado es de reposo o de movimiento rectilneo uniforme. Esta es una situacin ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partculas, por lo que en el movimiento rectilneo uniforme (M.R.U) es difcil encontrar la fuerza amplificada.Qu es MRUV? Es aquel en el que un mvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleracin constante. En este tipo de movimiento a diferencia del MRU (movimiento rectilneo uniforme), la velocidad vara. Pero esta variacin a su vez es con un cierto orden, es decir que cambia un mismo intervalo en una misma cantidad de tiempo. Por este hecho aparece una nueva magnitud llamada aceleracin. La aceleracin est representada porla frmula:a = (Vf Vi) / TCaractersticas: La velocidad es directamente proporcional al tiempo La rapidez varia y segn esta aumente o disminuya, el movimiento es acelerado o retardado, respectivamente.ACTIVIDADES1. Primera actividad (M.R.U)a) Coloque el carro motorizado encima del carril, a una distancia de 0.15m del sensor.b) Active del Data Studio el botn inicio y luego active el carro motorizado. Despus que el carro choca con el tope del carril, active el botn detener. Repita 5 veces esta actividad.c) De la grfica posicin vs tiempo (grafica 2) active la herramienta datos y seleccione no hay datos, luego de la herramienta datos seleccione datos 1.d) De la grfica posicin vs tiempo active la herramienta ajuste lineal, a partir de ella obtenga la velocidad y antela en la tabla 1. Luego active la herramienta inteligente, determine el intervalo de tiempo del movimiento y antelo en la tabla 1.e) Repita c), y d) para los dems ensayos.f) Con longitud terica y el tiempo promedio, calcule la velocidad terica usando la formula v= y antela en la tabla 1.g) Seleccione el Data Studio la opcin archivo y active graduar actividad como. Guarde lo realizado con el nombre M.R.U.

2. Segunda actividad (M.R.U.V.)

a) Coloque el carro pascar encima del carril, a una distancia de o.15m del sensor. Este carro debe estar conectado a travs de una cuerda a una masa colgante de 15 gramos.b) Active del Data Studio en botn inicio y luego suelte el carro pascar. Despus que el carro choca con el tope del carril, active el botn detener. Repita 5 veces esta actividad.c) De la grfica posicin vs tiempo (grafica 2) active la herramienta datos y seleccione no hay datos, luego de la herramienta datos seleccione datos 1.d) De la grfica velocidad vs tiempo active la herramienta ajuste lineal, a partir de ella obtenga la aceleracin y antela en la tabla 2. Luego active la herramienta inteligente, determine el intervalo de tiempo del movimiento y antelo en la tabla 2.e) Repita c) y d) para los dems ensayos.f) Con la longitud terica y el tiempo promedio, calcule la aceleracin terica usando la formula a= y antela en la tabla 2.g) Seleccione del Data Studio la opcin archivo y active guardar actividad como. Guarde lo realizado con el nombre M.R.U.V..MATERIALES Y EQUIPOS Regla de 50 cm. Soporte. Una esfera de acero. Hilo. Carro motorizado de velocidad constante. Carril de 1m. Sensor de velocidad. CUESTIONARIO1. En la experiencia realizada por qu no se consider como cero segundo el tiempo inicial?Porque pueden existir tipos de errores al realizar un experimento teniendo en cuenta un tiempo igual a cero2. Por qu el carro u objeto de medida sobre el carril debe ser puesto a ms de 0.15m respecto a la malla del sensor de movimiento?Porque si se pone el objeto en una distancia menos a 0.15m la sensibilidad del sensor puede alterarse debido a que est ocupando un espacio de 15 cm y no dara una respuesta exacta.

3. Por qu el sensor de movimiento se calibro para una distancia de 1m? Afectar en algo las medidas realizadas en clase si la calibracin del sensor de movimiento hubiese sido ms de 1m?El sensor de movimiento se calcul para una distancia de un metro porque as obtener unos datos precisos y el Data Studio se adecuaba a ello. S afectara porque cambiaran los datos obtenidos.4. De la primera actividad, determine el porcentaje de error recorrido.Aplicando la formula: el % de error del recorrido es 3.8135%5. De la segunda actividad, calcule el porcentaje de error de la velocidad final.Aplicando frmula para hallar la velocidad final terico:

%(error de velocidad final): 0.31%6. Qu representa el rea bajo la curva v = v (t)? Por qu para nuestros experimentos no pasa por el origen? Explique. El modulo del desplazamiento, que viene a ser la multiplicacin de velocidad por tiempo lo cual da el espacio recorrido. No estn sincronizados el sensor y el carro para empezar al mismo tiempo, lo cual no pueden empezar en el origen.7. De la primera actividad, seleccione una grfica de velocidad vs tiempo, a partir de ella use las herramientas del Data Studio para determinar el recorrido que tuvo el carro. Compare este valor con el valor obtenido analticamente.Valor obtenido analticamente: 0.85mValor obtenido de la grfica: 0.767m8. De la segunda actividad, seleccione una grfica de velocidad vs tiempo, a partir de ella use las herramientas del Data Studio para determinar el recorrido que tuvo el carro. Compare este valor con el valor obtenido analticamente.Valor obtenido analticamente: 0.85mValor obtenido de la grfica: 0.785m9. De la primera actividad seleccione una grfica de posicin vs tiempo y realice un ajuste lineal sobre la primera grfica y por extrapolacin determine la posicin para t=11s y compare este valor con el valor obtenido analticamente.Valor obtenido analticamente: 1.7155mValor obtenido de la grfica: 1.767mLa variacin de los valores se debe al porcentaje de error.10. De la segunda actividad seleccione una grfica de velocidad vs tiempo y realice un ajuste lineal sobre la grfica y por extrapolacin determine la velocidad para t=14s y compare este valor con el valor obtenido analticamente.Valor obtenido analticamente: 12.614(m/s)Valor obtenido de la grfica: 12.44 (m/s)La variacin de los valores se debe al porcentaje de error.11. De la segunda actividad si el carro le damos un impulso. Cambia la aceleracin? Explique.Si aumenta, porque experimenta una fuerza que incrementa la aceleracin a favor del movimiento.12. Puede ser la velocidad instantnea igual a la velocidad media?, la aceleracin media igual a la aceleracin instantnea? Explique. Si, la velocidad instantnea puede ser igual a la velocidad media; esto sucede en M.R.U. Si, la aceleracin constante puede ser igual a la aceleracin media; esto se da cuando el mvil posee una aceleracin constante y no vara en el tiempo. 13. a) Puede un cuerpo tener rapidez constante y a la vez velocidad variable? b) Puede tener un cuerpo velocidad cero y sin embargo estar acelerado? c) puede un cuerpo tener velocidad constante y sin embargo tener rapidez variable?a) Si; como la rapidez es una cifra escalar, solo nos da cuenta de que tanto avanza el cuerpo segn avanza el tiempo. La velocidad, en cambio, por ser vectorial, nos indica tambin una direccin, un sentido y un punto de aplicacin. Por tanto, podras tener un cuerpo que no cambiara su rapidez, pero que puede variar la direccin de su vector.b) Si, en