Presentación de Informes de Laboratorio1

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UNIVERSIDAD CORHUILA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PRACTICA # 1 FÍSICA MECÁNICA MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN Objetivos Interpretar el movimiento de objetos a partir de gráficas. Hacer predicciones de la representación gráfica de la posición y la velocidad en estos movimientos. Realizar el movimiento para corroborar las predicciones. Describir en palabras el movimiento partiendo de las gráficas. Realizar el movimiento y obtener su representación gráfica experimentalmente. Comparar la gráfica inicial con la obtenida experimentalmente. Derivar de un ajuste de curva la aceleración de un objeto. Calcular la aceleración de un objeto en caída libre, g. Teoría La cinemática es la rama de la mecánica que estudia la geometría del movimiento. Usa las magnitudes fundamentales longitud, en forma de camino recorrido, de posición y de desplazamiento, con el tiempo como parámetro. La magnitud física masa no interviene en esta descripción. Además surgen como magnitudes físicas derivadas los conceptos de velocidad y aceleración. Para conocer el movimiento del objeto es necesario hacerlo respecto a un sistema de referencia, donde se ubica un observador en el origen del sistema de referencia, que es quien hace la descripción. Para un

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Informe detallado de laboratorio

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UNIVERSIDAD CORHUILAFACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIALPRACTICA # 1 FÍSICA MECÁNICA

MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN

Objetivos

Interpretar el movimiento de objetos a partir de gráficas. Hacer predicciones de la representación gráfica de la posición y la

velocidad en estos movimientos. Realizar el movimiento para corroborar las predicciones. Describir en palabras el movimiento partiendo de las gráficas. Realizar el movimiento y obtener su representación gráfica

experimentalmente. Comparar la gráfica inicial con la obtenida experimentalmente. Derivar de un ajuste de curva la aceleración de un objeto. Calcular la aceleración de un objeto en caída libre, g.

Teoría

La cinemática es la rama de la mecánica que estudia la geometría del movimiento.Usa las magnitudes fundamentales longitud, en forma de camino recorrido,de posición y de desplazamiento, con el tiempo como parámetro. Lamagnitud física masa no interviene en esta descripción. Además surgen comomagnitudes físicas derivadas los conceptos de velocidad y aceleración.Para conocer el movimiento del objeto es necesario hacerlo respecto a un sistemade referencia, donde se ubica un observador en el origen del sistema dereferencia, que es quien hace la descripción. Para un objeto que se mueve, sepueden distinguir al menos tres tipos de movimientos diferentes: traslación alo largo de alguna dirección variable pero definida, rotación del cuerpo alrededorde algún eje y vibración. Generalmente el movimiento de traslación enel espacio está acompañado de rotación y de vibración del cuerpo, lo que haceque su descripción sea muy compleja. Por esto, se considera un estudio consimplificaciones y aproximaciones, en el cual se propone un modelo simplepara estudiar cada movimiento en forma separada. La primera aproximaciónes considerar al cuerpo como una partícula, la segunda es considerar sólo elmovimiento de traslación, una tercera aproximación es considerar el movimientoen una sola dirección.

Si una partícula esta en movimiento se puede determinar fácilmente el cambio en posición. El desplazamiento de una partícula se define como el cambio de posición conforme se mueve desde una posición inicial x1 a una posición final de x2 su desplazamiento se marca de x2-x1 se usa la letra delta(Δ) para denotar el cambio de cantidad, por lo tanto el desplazamiento cambia la posición de la partícula, se escribe como.

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Δ= x2-x1El desplazamiento es un ejemplo de cantidad vectorial muchas otras cantidades físicas incluyendo la velocidad y aceleración también son vectores.Un vector es una cantidad física que requiere la especificación tanto de una dirección y una magnitud.Un escalar es una cantidad que tiene magnitud mas no dirección.La velocidad promedio de una partícula se define como el desplazamiento de una partícula dividido entre el intervalo del tiempo, durante el cual ocurre el desplazamiento.

La rapidez promedio de una partícula, se define como el cociente entre la distancia total recorrida y el tiempo total que lleva viajar esa distancia.

La cinemática es una rama de la física que nos ayuda a describirlos movimientos, si cunado ocurre el movimiento la aceleración es constante el desplazamiento y la velocidad se debe hallar con las siguientes ecuaciones:

Donde x0 es la posición del objeto cuando el tiempo es igual a cero (la posición inicial), v0 es la velocidad inicial, a es la aceleración y t el tiempo.Por conveniencia se combinan estas dos ecuaciones para derivar otras dos que resultan ser útiles en la práctica.

Procedimiento: En los ejercicio tomaremos los movimientos realizados para construir graficas que represente la velocidad y el desplazamiento para obtener la percepción fisiológica del movimiento, también haremos ecuaciones para encontrar la aceleración de un objeto con aceleración constante, también calcularemos la aceleración que tiene un objeto cualquiera en caída libre con la ayuda de sensores en la práctica mediremos y hallaremos las gráfica.

Con estos datos haremos una gráfica experimental y con las ecuaciones haremos una gráfica de predicción una con los datos espacio tiempo y la otra respecto a la velocidad y el tiempo.

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En el segundo ensayo mediremos la posición en función del tiempo de un objeto que se mueve con aceleración constante. La aceleración es causada por la acción de una banda acrílica. Este movimiento es descrito por las ecuaciones (1) y (2).

Podemos tomar los datos en la banda acrílica usando el posthogate haremos una gráfica de posición vs tiempo

Materiales

Pista Carrito de baja fricción. Motor de ventilador para el carrito. Interfase universal 800 Sensor de Movimiento Metro

Montaje

En la primera parte del primer ejercicio un estudiante se parara de espaldas, frente al sensor a unos dos metros, se mantendrá en reposo por unos 3 segundos, luego caminara 3 pasos alejándose del sensor, y Finalmente se detendrá por unos 4 segundos.

En la segunda parte del experimento Un estudiante se para frente al sensor a unos 5 metros, camina hacia este 4 pasos, luego se detiene durante otros 3 segundos y finalmente se mueve alejándose del sensor rápidamente.

En el segundo ejercicio se hace lo siguiente1. conecte el posthógate al Canal Digital 1 de la internase.2. En la computadora, abra el programa Capstone y de clip en “Graph & Digits”. Coloque el cursor en el dibujo que representa la internase y dé clip en el Canal Digital 1; aparecerá una ventana donde usted seleccionará “posthógate & Picke Fence” luego dará clip en OK. Debajo del Canal Digital 1 aparecerá el icono que representa al posthógate. 3. Se sujeta la banda acrílica de forma vertical sobre el sensor de manera que cuando la suelte logre pasar a través del sensor sin chocar y lo más derecho posible de forma que las franjas se observen horizontales y paralelas con respecto al sensor.4. De Clip en la ventana Graph & digits. Aquí puede observar

la grafica de posición vs tiempo. Ahora como ya sabemos

cómo ir de una grafica a otra, voy a la gráfica de posición vs

tiempo, en esta ventana, doy clip en el primer icono de la

parte superior izquierda (Scale to fit) para expandir la curva.

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Gráficas

1. Un estudiante se para de espaldas, frente al sensor a unos dos metros, se mantiene en reposo por unos 3 segundos, luego camina 3 pasos alejándose del sensor. Finalmente se detiene por unos 4 segundos.

2. Un estudiante se para frente al sensor a unos 5 metros, camina hacia este 4 pasos, luego se detiene durante otros 3 segundos y finalmente se mueve alejándose del sensor rápidamente.

Parte II. Usando el posthógate y la banda acrílica

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A partir de su grafica de posición vs tiempo ¿Qué forma tiene la grafica (lineal, curvilínea)? Rta: la forma que tiene la gráfica según espacio vs tiempo es curvilínea ¿Puede obtener el valor de g a partir de esta grafica? En caso afirmativo determine el valor. Rta: no se puede hallar ya que la grafica tiene un marguen de error se podría hallar una aproximación a la gravedad con un margen de error equivalente a los datos mal tomados a la hora de hacer la medición de la grafica.

Análisis de los resultados, incluyendo los errores

Podemos analizar que los datos que se toman con elementos de medición no

siempre logran ser los mismo datos que dan como resultado las ecuaciones;

también podemos analizar que si nos alejamos del medidor de distancia los

datos se darán en positivo pero si nos acercamos a el tomara los datos

negativamente; en el segundo ejercicio podemos observar que un objeto en

caída libre es equivalente a una ecuación cuadrática ya que entre mas alto

mayor aumenta se velocidad ,su aceleración es constante y la gravedad es la

misma.

Conclusiones:

Basados en el análisis y los objetivos del experimento.

Se puede concluir que casi siempre puede existir un margen de error ya se

muy notorio o poco notorio dependiendo del aparato o la forma de medición ya

que hay efectos secundarios que afectan el experimento como por ejemplo el

viento, la mala medición, el error de quien pone en práctica la prueba y muchos

otros factores que alteran los resultados y producen que no sean exactamente

los mismos resultados a los previstos ya con las ecuaciones.

Bibliografía:

fisicaibtcarlos.blogspot.com (Movimiento en una dimensión)

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Manual y el texto usado en la clase

slideshare.net/Nadiezdha/movimiento-en-una-dimensin-fsica