Informe de Fisica 3

Mecánica de Sólidos PFR 2014-II

Laboratorio de Mecánica de Sólidos

Práctica de Laboratorio N° 3

“Cinemática”

Reporte

Integrantes:

Barrientos Ruiz, Jheyson Stip ([email protected])

León Espinoza, Edson Joel (karate.callao@hotmail)

Grupo: C12-2-C

Mesa: N°7

Profesora: Vargas Gargate, Penélope

Fecha de Realización: 11 de septiembre

Fecha de Entrega: 18 de septiembre

2014 – 2

I) Introducción:

mailto:karate.callao@hotmail

mailto:[email protected]


El siguiente informe tiene como objetivo averiguar las características de los movimientos rectilíneos uniformemente acelerado, Establecer la relación que existe entre el espacio, la velocidad y la aceleración de un cuerpo, y el tiempo que éste emplea en recorrer una determinada distancia. La cinemática estudia el movimiento mecánico de los cuerpos sin considerar las causas que producen dicho movimiento es decir no vamos a preguntar ¿Por qué el cuerpo se mueve de esta forma y no de la otra? ¿Que causo este movimiento? Un ejemplo seria cuanto tiempo empleara un móvil en recorrer cinco cuadras de una avenida.

II) Objetivos:


Determinar experimentalmente las relaciones matemáticas que expresan la posición, velocidad y aceleración de un móvil en función del tiempo.

III) FUNDAMENTO TEÓRICO:

1) Velocidad

Velocidad promedio:

Es el aspecto más evidente del movimiento de un objeto es que tan rápido se mueve, es decir su rapidez o velocidad.El término “rapidez” se refiere que tan lejos viaja un objeto en un intervalo de tiempo dado independientemente de la dirección y el sentido de movimiento. La velocidad se usa para indicar tanto la cantidad de qué tan rápido se mueve un objeto, como en la dirección en que se mueve.

Velocidad (m/s) = desplazamiento (m) / tiempo transcurrido (s)

Velocidad instantánea:

La velocidad instantánea en cualquier momento se define como la velocidad promedio durante un intervalo de tiempo infinitesimalmente corto.

2) Aceleración: Se dice que un objeto cuya velocidad cambia está sometido a aceleración.

Aceleración media:

Se define como el cambio dividido entre el tiempo que toma en efectuar este cambio:

Aceleración promedio (m/s2) = cambio de velocidad / tiempo transcurrido

Aceleración instantánea:Es la aceleración en cierto instante, o en determinado punto de su trayectoria, se define del mismo modo que la velocidad instantánea.

Caída libre: Uno de los ejemplos más comunes del movimiento uniformemente acelerado es el de un objeto que se deja caer libremente cerca de la superficie terrestre. El hecho un objeto cae esté acelerado quizá no se evidente al

principio. No piense ampliamente hasta la época de Galileo, que los objetos más pesados caen más rápido que los objetos más ligeros y que la rapidez de la caída es proporcional al peso del objeto.


IV) Materiales:

Los materiales que se usarán son los siguientes:

Programa Pasco capstone

Figura1: Programa Pasco Capstone

Fuente: http://pasco-capstone.software.informer.com/1.0/

Interface USB link

Figura 2: USB link

Fuente: http://laboratorio.celestron.cl/web/cotizacion/productos-pasco/48-sistemas-para-pasco/124-usb-link-interface-para-sensores-pasco-codigo-ps-2100-a.html

Pesas

http://laboratorio.celestron.cl/web/cotizacion/productos-pasco/48-sistemas-para-pasco/124-usb-link-interface-para-sensores-pasco-codigo-ps-2100-a.html



http://pasco-capstone.software.informer.com/1.0/


Figura 3: Pesas

Fuente: http://www.tecnoedu.com/Pasco/CA6789A.php

Regla

Figura 3: Regla

Fuente: http://deconceptos.com/general/regla

Sensor de movimiento rotacional

Figura 4: Sensor de movimiento Rotacional

http://deconceptos.com/general/regla

http://www.tecnoedu.com/Pasco/CA6789A.php


Fuente: http://www.tecnoedu.com/Pasco/PS2120.php

Móvil Pascar

Figura 5: móvil Pascar

Fuente: http://www.tecnoedu.com/Pasco/UI5809.php?f=1

V) Procedimiento:

Antes de empezar con la experiencia, se debió proceder a tomar un pequeño test de preparación, para saber cuánto es que conocemos sobre el tema, el cual se tomara al final del laboratorio.

Luego se procede con el armado del montaje propuesto de la experiencia, y se pesaron las masas para sujetarlo en la cuerda. Una vez terminado el montaje abrimos el programa Pasco capstone para seleccionar “dos pantallas” y comenzar con la experiencia.

Se hicieron tres experiencias con las gráficas “Posición vs tiempo” y “Velocidad vs tiempo”, una vez culminado se procedió a hacer las evaluaciones y conclusiones para luego cerrar el programa, apagar la pc y desmontar el montaje.

http://www.tecnoedu.com/Pasco/UI5809.php?f=1

http://www.tecnoedu.com/Pasco/PS2120.php


VI) Obtención y procesamiento de datos:

1. Toma de datos:

Masa1+2: 104g Masa1+2+3+4: 207g

Masa1+2+3+4+5: 258g Masa del Carro: 0,2692 kg

2. Tabla de datos:

Aceleración experimental (m/s²)

Aceleración Teórica (m/s²)

Promedio de la Aceleración (m/s²)

2,94 2,73 2,84

4,56 4,25 4,41

5,29 4,8 5,01

Tabla 1

3. Gráficos:

Grafico 1: velocidad vs tiempo y posición vs tiempo





4. Montaje: Este será el montaje sugerido para la experiencia.

5. Procedimiento de datos:

a) Cálculos matemáticos:

a (experimental )=p=2 A

a (teorico)= m ( pesa)∗gm ( peso )+m(carrito)

F=m∗g

a: aceleración

A: Variante de la ecuación Cuadrática

F: Peso

g: aceleración gravitatoria

m: Masa

p: pendiente


Aceleración experimental

Primera prueba

a (experimental )=p

a (experimental )=2,94

Segunda prueba

a (experimental )=p


Tercera prueba

a (experimental )=p


Aceleración Teórica

Primera prueba


a (teorico)= 1,0170,3732

a ( teorico )=2,73

Segunda prueba


a (teorico)= 2,0240,4762

a (teorico)=¿4,25

Tercera prueba



a (teorico)= 2,5320,5272

a ( teorico )=4,8

b) Porcentaje de error:

A continuación obtendremos los porcentajes de error de los datos obtenidos:

E%V Teórico−VmedidoVteóricox 100

Primera prueba

E%=V Teórico−VmedidoVteóricox 100

E%= 2,73−2,84

2,73x100

E%= 4,03 %

Segunda prueba


E%= 4,25−4,41

4,25x 100

E%= 3,76%

Tercera prueba


E%= 4,8−5,01

4,8x100

E%= 4,375%

Tabla de resultados

Aquí podremos observar los datos que resultaron de la experiencia:

Aceleración Teórica (m/s²)

Promedio de la Aceleración (m/s²)

% E

2,73 2,84 4,03


4,25 4,41 3,76

4,8 5,01 4,375

Tabla 2

VII) Evaluación de resultados:

Los porcentajes de error salieron alrededor de 3,76% a 4,37% eso puede ser por un buen armado del montaje propuesta para la experiencia “Tabla número 2”.

Otro error podría ser al momento de haber usado la balanza.

Conclusiones:

Se comprobó experimentalmente la posición y velocidad del móvil con respecto del tiempo “grafica 1, 2, 3”.

Bibliografía:

Aguirre, C. (2007). Actividades Experimentales de Física I - Mecánica. México: Trillas.

Barrera, A. (2005). Fundamentos y Aplicaciones de la Mecánica de Fluidos. Madrid: McGraw-Hill.

Arenas, F. (2005). Termodinámica Técnica. Buenos Aires: UNIVERSITAS.

Butt, R. (2012). La física en experimentos de alumnos. Calor. Berlín: Phywe Sysetm GmbH.



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