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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
Laboratorio de Física General
Componente práctico – código del curso: 100413
INFORME DE LABORATORIO
PRACTICA NO.1 - PROPORCIONALIDAD DIRECTA Y MEDICIÓN
PRESENTADO POR
MARGARITA ROSA FLORIAN LÓPEZ C.C. 1 085 175 128
Correo: estu_margot@hotmail.com
CURSO: FÍSICA GENERAL
CÓDIGO: 100413_438
TUTORA:
FLORELVA ROZO
CEAD LA GUAJIRA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICA, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
MAICAO – GUAJIRA
ABRIL DE 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
Laboratorio de Física General
Componente práctico – código del curso: 100413
INTRODUCCIÓN
El siguiente informe nos muestra el resultado de los experimentos realizados con
relación a la proporcionalidad directa y la medición. En este informe se identifican
todos y cada uno de los elementos y aparatos que se utilizaron en el desarrollo del
componente practico, elementos como: La balanza, Probeta graduada, cinta
registradora, el Calibrador, el Tornillo micrométrico, etc.
A continuación se presenta un informe detallado de los resultados obtenidos en la
práctica No. 1 denominada proporcionalidad directa y medición.
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Laboratorio de Física General
Componente práctico – código del curso: 100413
OBJETIVOS
Evaluar el buen manejo de los instrumentos de medición.
Poner en práctica las bases teóricas expuestas en la temática de
proporcionalidad, mediciones, magnitudes y errores de medición.
Saber interpretar los resultados arrojados en cada una de las mediciones, que
arrojaron los instrumentos utilizados en la práctica.
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Laboratorio de Física General
Componente práctico – código del curso: 100413
MARCO TEÓRICO
¿Qué es proporcionalidad? Es bien sabido que la proporcionalidad es una relación entre magnitudes
medibles, es decir la relación que se establece entre dos magnitudes para verificar
si sus movimientos se atan a un numero en común; que será un numero
constante.
La proporcionalidad se encuentra divida en dos tipos que son:
Proporcionalidad directa: Dos magnitudes son directamente proporcional si al
aumentar una, e inmediatamente aumenta la otra en la misma proporción.
Ejemplo: dadas dos variables X e Y, se dice que Y es directamente
proporcional a X si hay una constante K distinta de cero tal que Y= KX.
Proporcionalidad inversa: Es el aumento de una de las dos magnitudes y la disminución del mismo valor en la otra.
¿Qué es variable?
Variable es una característica (magnitud, vector o número) que puede ser medida,
adoptando diferentes valores en cada uno de los casos de un estudio.
Las variables según su influencia se clasifican en:
Variable dependiente: Propiedad o característica que se trata de cambiar
mediante la manipulación de la variable independiente. La variable
dependiente es el factor que es observado y medido para determinar el efecto
de la variable independiente.
Variable independiente: Variable que puede cambiar libremente su valor, así
como el primero, sin que su valor se vea afectado por alguna otra(s)
variable(s). Generalmente, una variable independiente es la entrada de una
función y normalmente se denota por el símbolo x, en tanto que
frecuentemente y se reserva para la variable dependiente. Por ejemplo, en y =
f(x) = x 2, x es la variable independiente y y es la variable dependiente. Se
permite que la variable x cambie libremente, en tanto que el valor de y tiene
que cambiar conforme cambia x.
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PROBLEMA. En la medición de un líquido:
¿Cuales serian estas variables?
RTA. En este caso la variable independiente vendría siendo el Líquido (agua) y la
variable dependiente seria entonces la probeta.
¿Cuál sería la constante de proporcionalidad?
RTA. Es el valor que se obtiene al dividir los resultados de las variables.
PROBLEMA. En todos los laboratorios de física se utilizan instrumentos para
realizar mediciones:
¿En qué consiste la medición de longitudes?
RTA. Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el número de
veces que una unidad patrón es contenida en dicha longitud.
¿Qué grado de precisión tienen estos instrumentos?
RTA.
El calibrador graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de
0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de
0.00’’ y de 1/1 28″. Y el tornillo micrométrico tiene una precisión de 0.01 mm.
¿En qué área se utilizan?
RTA. Estos instrumentos se suelen emplear en Química, física, mecánica,
electrónica, etc. El calibrador y el tornillo micrométrico se emplea comúnmente en
los talleres de máquinas herramientas, o sea tornería, fresado, ajuste mecánico,
etc.; también se utilizan en la mecánica automotriz, especialmente en el área de
rectificado de motores, y ajustes generales de distancias como en el diferencial,
etc.
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PROCEDIMIENTO 1 Primera parte: 1. Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.
Materiales
Probeta graduada de 100ml
Un vaso plástico
Balanza
Agua
Papel milimetrado
Calibrador
Tornillo micrométrico
Materiales para medir su espesor (lámina, lentes, esferas, tornillos, etc.) Balanza: Es una herramienta de laboratorio, la cual utilizamos para medir el peso
de varios elementos, la balanza es sensible a cualquier mínimo peso, por lo cual
nos arroja resultados precisos y su objetivo es determinar la masa de una
sustancia o pesar una cierta cantidad de la misma.
2. Calibre el cero de la balanza
3. Determine la masa de la probeta y tome este valor como m0 RTA. Se determino la masa de la probeta graduada 100ml, la cual arrojo un
resultado de 21gr y se tomo este valor como m0 = 21g
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Componente práctico – código del curso: 100413
4. Vierta 10ml, 20ml, 30ml, hasta llegar a 100ml, de liquido en la probeta y determine en cada caso la masa de la probeta mas el liquido MT
RTA. Después de haber determinado la masa de la probeta sin el líquido, se procedió a realizar las mediciones y determinaciones de la masa de la probeta + el líquido en la balanza. Empezando desde 10ml hasta llegar a 100ml tal y cual como se presenta en la tabla anterior. a. Determine correctamente cual es la variable independiente RTA. La variable independiente en esta experiencia seria el líquido (agua).
b. Determine la variable dependiente RTA. La variable dependiente es la masa total (masa de la probeta + el liquido)
5. Calcule la masa del Líquido ML sin la probeta para cada medición.
RTA. MT– M0= ML
MEDIDAS MASA PROBETA + LIQUIDO
10ml 31gr
20ml 41gr
30ml 51gr
40ml 61gr
50ml 71gr
60ml 81gr
70ml 91gr
80ml 101gr
90ml 111gr
100ml 121gr
Medida MT – M0 ML
10ml 31 - 21 10gr
20ml 41 - 21 20gr
30ml 51 - 21 30gr
40ml 61 - 21 40gr
50ml 71 - 21 50gr
60ml 81 - 21 60gr
70ml 91 - 21 70gr
80ml 101 - 21 80gr
90ml 111 - 21 90gr
100ml 121 - 21 100gr
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6. Registre estos resultados en la siguiente tabla:
Registro de datos de experiencia Tabla 1
V (ml) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
MT (g) 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121
ML(g) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
K 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7. Trace una grafica masa-liquido Vs volumen
8. Calcule la constante de proporcionalidad RTA. Para calcular la constante de proporcionalidad de realizo la siguiente operación:
D= 10 10 = 1
D= 20 20 = 1
D= 30 30 = 1 D= 40 40 = 1 D= 50 50 = 1
D= 60 60 = 1
D= 70 70 = 1
D= 80 80 = 1 D= 90 90 = 1 D= 100 100 = 1
Luego sumamos los resultados y lo dividimos entre 10, su resultado será la constante de proporcionalidad.
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = 10 Entonces 10 10 = 1, por lo tanto la constante de proporcionalidad es igual a 1.
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
0
20
40
60
80
100
120
31 41 51 61 71 81 91 101 111 121
Grafico
Serie 1
Masa - liquido
Volumen
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PROCEDIMIENTO 2 Segunda parte: 1. Identifique los objetos que usara en la práctica. Materiales
Calibrador
Tornillo micrométrico
Materiales para medir su espesor (prisma rectangular, cilindro, etc.) 2. Determine y registre cual es la precisión del aparato.
Calibrador: Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm.
Tornillo micrométrico: cuenta con un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.
3. Haga un dibujo de la pieza problema (prisma rectangular, cilindro, etc.) e
identifique sobre el dibujo los resultados de las medidas de sus dimensiones (cada medida debe realizarse al menos tres veces y se tomara el valor medio de todas ellas).
RTA. Prisma rectangular Cilindro
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4. Calcule el volumen de la pieza, con todas sus cifras.
Registro de medidas
Prisma rectangular Medidas Calibrador
Longitud 65 mm 65 mm 0.05
Profundidad 26 mm 26 mm 0.05
Altura 28 mm 28 mm 0.05
Volumen del prisma rectangular: V= L * P * A V= 65 * 26 * 28 = 47320 mm3
Cilindro Medidas Calibrador
Altura 48.00 mm 48.00 mm 0.05
Diámetro externo 32 mm 32 mm 0.05
Diámetro interno 16 mm 16 mm 0.05
Volumen del Cilindro:
48= 2 * * r
V= * * h
V= * * 48 = 8778.64 mm3
5. Complete la siguiente tabla:
Tabla 2
Medidas 1 2 3 4 5 Promedio Pieza 1 65 64.99 64.98 65 64.99 64.992 Pieza 2 48 47.99 47.98 48 47.99 47.992
PROCEDIMIENTO CON EL TORNILLO MICROMÉTRICO O PALMER Repita los pasos anteriores con el tornillo micrométrico o de palmer ahora utilizando la siguiente tabla:
Tabla 3
Medidas 1 2 3 4 5 X Pieza 1 64.97 64.96 64.95 64.97 64.96 64.962 Pieza 2 47.97 47.96 47.95 47.97 47.96 48.008
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INFORME PRÁCTICAS 1 La mañana del día sábado 13 de abril, un grupo de estudiantes del curso de física
general y un asesor de prácticas de laboratorio Alfredo Gámez, se reunieron en el
Cead La Guajira – Riohacha para desarrollar dos componentes prácticos del curso
de física general. La primera práctica denominada Proporcionalidad directa e
inversa y mediciones, buscaba que cada uno de los estudiantes familiarizara con
los instrumentos de laboratorios y los materiales que utilizarían en dicha práctica.
Se desarrollo como primera medida el reconocimiento de cada uno de los
instrumentos y materiales a utilizar en el laboratorio como son: La probeta, la
balanza, agua, papel milimetrado, vaso, calibrador, tornillo micrométrico,
materiales para medir (prisma rectangular, cilindro, etc.)
Se identifico el primer instrumento la balanza, siendo esta una herramienta muy
utilizada para medir el peso y la masa de muchos elementos. Con ella se pudo
calcular la masa de la probeta graduada que fue de 21gr. Este valor se represento
como M0, después se comenzó a medir y pesar la cantidad de liquido que contenía
la probeta; empezando desde 10ml hasta llegar a 100ml.
Seguidamente se determino que la variable independiente para este estudio es el
agua y la dependiente es la probeta o masa, pues esta depende de la cantidad de
agua que se adicione. Un ejemplo claro que se puede observar es en la grafica de
relación masa – liquido VS volumen. Como parte final de esta primera parte del
procedimiento se calculo la constante de proporcionalidad, la cual arrojo un
resultado igual a 1.
Para la segunda parte de esta práctica se emplearon instrumentos o aparatos de
medición como: el calibrador y el tornillo micrométrico.
Con el tornillo micrométrico pudimos medir dimensiones muy pequeñas ya que
este es capaz de medir milésimas de milímetros la usamos para longitudes
menores de las que puede medir el calibrador. Si en un tornillo micrométrico la
escala fija esta graduada en medios milímetros, o sea el paso de la rosca es esa
distancia, y la móvil tiene 50 divisiones, la precisión con que se puede medir una
longitud será de 1/100 de milímetro.
Calibrador: con este instrumento medimos espesores diámetros interiores de
algunos elementos.
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CONCLUSIONES
En el siguiente laboratorio se pudo observar que el volumen y la masa son
directamente proporcionales, porque en la medida de aumenta o disminuye la
masa, el volumen también aumenta o disminuye.
La variable independiente es aquella cuyo valor no dependen de ningún otro
por lo tanto esta siempre va estar dirigida o relacionada con el eje X.
La física es la ciencia que le permite al hombre identificar, comprender,
analizar y justificar cada uno de los fenómenos que hacen parte del diario vivir.
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BIBLIOGRAFÍA
Torres Galindo, D. (2012). Modulo de Física general. Bogotá, Colombia: Escuela
de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería. UNIVERSIDAD NACIONAL
ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.
http://books.google.com.co/books?id=OkiOts4dY2IC&pg=PA10&lpg=PA10&dq=proporcionalidad+directa+e+inversa+en+fisica&source=bl&ots=FroVWcUvhM&sig=Wks35ZmAaewKBsxCziHEjleI&hl=es&sa=X&ei=JKVxUe2CO4a_0AHH4oCIDg&ved=0CF4Q6AEwBg#v=onepage&q=proporcionalidad%20directa%20e%20inversa%20en%20fisica&f=false http://www.mysvarela.nom.es/quimica/practicas_eso/medidas_liquidos.htm http://profemate.comunidadviable.cl/proporcion-directa-e-inversa
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INFORME DE LABORATORIO
PRACTICA NO. 2 – CINEMÁTICA Y FUERZAS
PRESENTADO POR
MARGARITA ROSA FLORIAN LÓPEZ C.C. 1 085 175 128
Correo: estu_margot@hotmail.com
CURSO: FÍSICA GENERAL
CÓDIGO: 100413_438
TUTORA:
FLORELVA ROZO
CEAD LA GUAJIRA
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MAICAO – GUAJIRA
ABRIL DE 2013
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INTRODUCCIÓN
El siguiente informe trata sobre el desarrollo de la práctica No. 2 denominada
Cinemática y fuerza, esta se componen de dos fases en las que se aplican las
bases teóricas vistas y relacionadas con la Cinemática y la fuerza.
En la primera fase de la práctica se muestran los resultados obtenidos en la
práctica relacionada con el tema de movimiento rectilíneo, uniforme y
uniformemente variado. En la segunda fase se expresan las condiciones de
equilibrio o las fuerzas necesarias que se implementaron para que el sistema
estuviera en equilibrio.
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OBJETIVOS
Comprobar algunas de las leyes de la cinemática
Aplicar los conceptos de descomposición de un vector y sumatoria de fuerzas.
Reconocer las graficas de los movimientos rectilíneos acelerados.
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MARCO TEÓRICO ¿Qué es el movimiento? Estamos rodeados de cosas que se mueven. A veces es fácil observar el
movimiento; un coche que avanza por la calle, el giro de sus ruedas… Otras veces
no resulta tan sencillo. Por ejemplo, si observamos un vaso de agua encima de
una mesa seguramente diremos que el agua no se mueve… sin embargo, las
moléculas de agua están moviéndose constantemente, pero no solo eso… el vaso
se encuentra en la Tierra, y ésta se mueve girando sobre sí misma y
trasladándose alrededor del Sol, que también se mueve.
Entonces definimos movimiento, como el cambio de posición a medida que
transcurre el tiempo respecto a un sistema de referencia. Cuando estudiamos el
movimiento de un cuerpo, puede interesarnos solamente conocer cómo es o
puede interesarnos saber por qué tiene las características que observamos en él.
La Cinemática se ocupa de describir los movimientos y determinar cuáles son sus
características mientras que la Dinámica estudia las relaciones que existen entre
las fuerzas y las alteraciones que éstas provocan en el movimiento de los cuerpos.
Tipos de movimiento:
El movimiento rectilíneo: es aquel que ocurre en línea recta.
El movimiento rectilíneo uniforme acelerado: es aquel donde la velocidad es constante en el tiempo, es decir su aceleración es nula.
Movimiento circular: se produce cuando su trayectoria se convierte en una circunferencia.
Movimiento parabólico: sucede cuando la trayectoria de un objeto es parabólico.
El equilibrio Un equilibrio se da cuando dos fuerza con igual magnitud pero con sentido contario chocan provocando que se anulen y produzcan el equilibrio físico. Sistema en equilibrio Un sistema está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas aplicadas a un
objeto da por resultado 0. Esto en la práctica, se calcula usando todos los
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componentes de los distintos vectores fuerza aplicados al cuerpo. O sea, haces la
suma de todas las componentes (con sus signos, que indican el sentido) en un eje
x, y eso debe dar 0, lo mismo para el eje y, si estamos en un plano, y para el eje z,
si estamos en el espacio de tres dimensiones donde nos movemos.
PROBLEMA.
¿Qué tipo de función existe en el movimiento uniformemente variado entre las variables posición y tiempo, velocidad y tiempo?
Existen dos funciones que son:
Vf = Vo + a * t
Xf = Xo + Vo*t + 1/2a*t^2 Donde: Vf = Velocidad final Vo = inicial Xf = Posición final Xo = inicial a = aceleración t = tiempo
PROCEDIMIENTO
Primera parte: Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.
Materiales
Cinta
Registrador de tiempo
Una polea
Un carrito
Una cuerda
Un juego de pesas 1) Pida al tutor instrucciones para utilizar la cinta registradora y el
registrador de tiempo.
2) Corte un pedazo de cinta aproximadamente de 1.50m de largo.
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3) Conecte el registrador de tiempo a la pila y suelte el carrito para que este se deslice libremente por la superficie de la masa.
Figura 1
4) Tome como medida de tiempo el que transcurre entre 11 puntos es decir 10 intervalos, (se podría tomar otro valor pero este es el más aconsejable). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1.00 1.09 1.22
5) Complete la siguiente tabla:
Tabla 4 Orden del intervalo
de tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Velocidad Media 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1.00 1.09 1.22
6) Con base en los datos de la anterior tabla, realicen un grafico V x t y
determine qué tipo de función es.
Esta es una función exponencial debido a las curvaturas que esta sufre en algunos intervalos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Serie 1 0.28 0.39 0.53 0.62 0.76 0.82 0.91 1 1.09 1.22
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Ve
loci
dad
Tiempo
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7) Con base en los datos de la anterior tabla, calcule la aceleración en cada intervalo, asi:
Registre los resultados en la siguiente tabla:
Tabla 5 Orden del intervalo de
tiempo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Aceleración 0.28 0.11 0.14 0.09 0.14 0.06 0.09 0.09 0.09 0.13
8) Complete la siguiente tabla tomando toda la distancia recorrida incluyendo la de anteriores intervalos de tiempo.
Tabla 6 Tiempo transcurrido
hasta el n-esimo segundo
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Distancia recorrida 10cm 20cm 30cm 40cm 50cm 60cm 70cm 80cm 90cm 100cm
Segunda parte:
Identificar los objetos que se utilizan en la práctica.
Materiales
Dos soportes universales
Dos poleas
Juegos de pesitas
Dos cuerdas
Un transportador
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Monte los soportes y las poleas como se indica:
Figura 2
1. Tome varias pesitas y asígneles el valor M3
2. Como se indica en el dibujo, encuentre dos masas M1 y M2 que equilibren el sistema. El equilibrio del sistema está determinado por los ángulos de las cuerdas con la horizontal y la vertical. Tome tres posiciones diferentes para la misma masa M3 y dibuje los diagramas de fuerzas sobre papel milimetrado.
ÁNGULOS GRADOS
F1 45°
F2 20°
F1 - F2 77°
VALORES 1
M1 =50GR
M2 =70GR
M3 =90GR
M150gr
0
M390gr
0 M270gr
0
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3. Repita los pasos 2 y 3 con diferentes valores para M1, M2 y M3.
VALORES 2
M1 =45GR
M2 =35GR
M3 =55GR
ÁNGULOS GRADOS
F1 34°
F2 50°
F1 - F2 79°
VALORES 3
M1 =60GR
M2 =40GR
M3 =70GR
ÁNGULOS GRADOS
F1 31°
F2 60°
F1 - F2 87°
M145gr
M235gr
M355gr
M160gr
M370gr
M240gr
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INFORME PRÁCTICA 2
La mañana del día sábado 13 de abril, un grupo de estudiantes del curso de física
general y el asesor de prácticas de laboratorio Alfredo Gámez (tutor), se reunieron
en el Cead La Guajira – Riohacha para desarrollar el componente práctico No.2
del curso de física general.
Para la primera fase de esta práctica se utilizaron elementos como: carrito,
cronometro, cuerda, poleas, pesitas, poleas, etc. Con esto se procedió a realizar el
montaje del experimento de cinemática. Como primer paso se tomaron las
medidas de tiempo, siendo estas intervalos de 10 y se procedió a calcular la
velocidad media; los datos arrojados fueron registrados en una tabla de valores.
Acto seguido se elaboro una grafica de relación velocidad Vs tiempo con la cual se
buscaba registrar los datos de la tabla anterior. Después se calculo la aceleración
del carrito en cada intervalo de tiempo y los datos fueron registrados en la tabla de
valores. Por último se determino y anoto las distancias recorridas en los intervalos
de tiempo. En fin este experimento de cinemática evidenciamos el Movimiento
Uniformemente Variado, el cual es aquel cuya rapidez varía (aumenta o
disminuye) en una cantidad constante en cada unidad de tiempo, la aceleración
representa la variación (aumento o disminución) de la rapidez un cada unidad de
tiempo. Se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el modulo de la
velocidad varia proporcionalmente al tiempo. Por consiguiente, la aceleración
normal es nula porque la velocidad varía uniformemente con el tiempo.
En la segunda fase de la práctica se trabajo con el tema relacionado con el
equilibrio, por lo cual se utilizaron los siguientes elementos: soportes universales,
poleas, cuerdas, pesas, transportador, etc.
La práctica consistía en equilibrar el sistema planteado, por lo que se comenzó a
utilizar pesas con valores diferentes hasta llegar a equilibrar el sistema; hecho que
se desarrollo satisfactoriamente.
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CONCLUSIONES
Vemos que cada vez que cambiamos los diferentes pesos los respectivos ángulos también varían.
Comprobamos que para que el sistema este en equilibrio la sumatoria de fuerzas en X debe ser 0, al igual que la sumatoria de fuerzas en Y.
Se observo que la masa M3 es el equivalente a la sumatoria de la M1 y M2.
Las poleas en el sistema cambian de sentido a la fuerza aplicada a las masas M1 y M2.
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BIBLIOGRAFÍAS
Torres Galindo, D. (2012). Modulo de Física general. Bogotá, Colombia: Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.
Sepúlveda M, E. (2011). Física en Línea - Unidad 4 Cinemática. Recuperado de: https://sites.google.com/site/timesolar/inicio, 15 de abril de 2013.
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