Lab 3 596w5g

CURSO: MECÁNICA DE SÓLIDOS CODIGO:

LABORATORIO N° 3

Apellidos y Nombres

Not a

Alumno (s): VILLASANTE ROQUE JHONATAN JUNIOR

PARICAHUA CHOQUE

COAQUIRA PARQUI GUSTAVO Profesor:

Prof. Fis. Omar Balabarca Muñoz c-3

Programa Profesional: Fecha de entrega :

13

04

20 17

Grup o: Mesa de Trabajo :

i

“A”

6

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 03

CINEMÁTICA. 1. OBJETIVOS 1) Establecer cuáles son las características del movimiento rectilíneo con aceleración constante. 2) Determinar experimentalmente las relaciones matemáticas que expresan la posición, velocidad y aceleración de un móvil en función del tiempo. 3) Calcular la aceleración de la gravedad usando los sensores y verificar que la caída de un cuerpo no depende de su masa.

2. MATERIALES -

Computadora personal con programa PASCO Capstone instalado Interface 850 universal Interface Sensor de movimiento rotacional (1) Foto puerta con soporte (1) Móvil PASCAR (1) Regla obturadora (Cebra) Varillas (3) Polea (1) Pesas con portapesas Cuerda Regla.

TM

PASOS BASICOS DEL TRABAJO

DAÑO (RIESGO) PRESENTE EN CADA PASO

CONTROL DEL RIESGO

Recoger los instrumentos con los que se realizara el laboratorio.

Caída de algún instrumento generando algún tropiezo con consecuencias leves o el deterioro del mismo.

Trasladar los instrumentos con mucho cuidado y precaución.

Realizado del montaje

Botar accidentalmente alguna pesa, móvil PASCAR o realizar una mala conexión de los sensores.

Realizar el montaje con cuidado y verificar que estén bien conectados y que se encuentren en las medidas adecuadas en el programa Pasco CapstoneTM.

Toma de datos obtenidos por la medición.

Mala lectura por parte de una mala conexión o error humano.

Revisar que la interfaz este bien conectada, pesar bien las pesas, realizar la medición de la aceleración del PASCo de manera correcta y realizar bien el trabajo.

Comprobación de resultados experimentales con teóricos

Porcentaje del margen de error mayor al 5%, pero en este caso debido al rozamiento y la friccion puede ser que pase

Revisar constantemente los datos experimentalmente obtenidos para que al momento de realizar el porcentaje de error no sea muy excesivo

Realización del desmontaje

Perdida de algún instrumento.

Guardado de materiales

Tropiezo por parte del alumno generando el dañado de los instrumentos, posible rotura de la vitrina y algún accidente extra.

Mantener constantemente limpia la mesa de trabajo para evitar algún problema durante el desarrollo y el desarmado del trabajo. Llevar con mucha cautela los materiales para así evitar algún accidente o avería.

GRUPO

6

ESPECIALIDAD:

C-3

COORDINADO R DEL GRUPO

Villasante Roque Jhonatan

3. FUNDAMENTO TEÓRICO El movimiento puede definirse como un cambio continuo de posición. En la mayor parte de los movimientos reales, los diferentes puntos de un cuerpo se mueven a lo largo de trayectorias diferentes. Se conoce el movimiento completo si sabemos como se mueve cada punto del cuerpo; por ello, para comenzar, consideraremos solamente un punto móvil, o un cuerpo pequeño denominado partícula.

3.1 Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). 3.1.1.Movimiento. Es el cambio continuo de posición que experimenta un cuerpo con el tiempo, para nosotros esta posición queda determinada por sus proyecciones sobre los tres ejes de un sistema de coordenadas rectangulares, el cual se denomina sistema de referencia; consideremos ahora que el móvil se desplaza en la dirección +X de un sistema coordenado lineal, entonces su posición en

cualquier instante de tiempo, estará especificada cuando se conozca la función x = x(t). 3.1.2.Velocidad media. Se define como la razón del desplazamiento al tiempo transcurrido. Si denotamos por x = x2 - x1, al desplazamiento desde la posición inicial x1 hasta la posición final x2 y por ∆t = t2 – t1 , al tiempo transcurrido, entonces la velocidad mediax estará x dada por: (1)

v

x

2

t

1

t

t

2

1

La ecuación (1), puede escribirse de la forma:

x

x

2

1

v

 2

(2)

(t t ) 1

Puesto que nuestro dispositivo de medida del tiempo puede ponerse en marcha en cualquier instante, podemos hacer t 1 = 0 y t2 igual a un tiempo cualquiera t. Entonces, si x0 es la abscisa cuando t = 0 (x0 se denomina posición inicial) y x es la abscisa en el instante t, la ecuación (2) se convierte en: (3) 

x

xv

t

0

3.1.3.Velocidad instantánea. Es la velocidad de un cuerpo en un instante dado, en un punto de su trayectoria. Si el intervalo de tiempo de la ecuación (1) se toma cada vez más corto, la posición final x 2 estará cada vez más próxima a la posición inicial x1, es decir ∆x se irá acortando y la velocidad media tenderá a tomar magnitud, dirección y sentido de la velocidad del cuerpo en x1 . La velocidad instantánea v es:

xx x v lim t lim t t 2

t

0

t

1

(4)

0

21

En un movimiento uniforme el valor de la velocidad media será igual en magnitud al valor de la velocidad instantánea. 3.2 Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV). Excepto en ciertos casos especiales, la velocidad de un cuerpo móvil varía continuamente durante el movimiento. Cuando esto ocurre, se dice que el cuerpo se mueve con un movimiento acelerado o que tiene una aceleración. 3.2.1.Aceleración media. La aceleración media de la partícula o móvil cuando se mueve de un punto P hasta un punto Q (ver figura 1) se define como la razón de cambio de velocidad al tiempo transcurrido:

a

v t

21

21

v t

v t

(5)

Donde t1 y t2 son los tiempos correspondientes a las velocidades v 1 y v2.

La aceleración media entre t1 y t2 es igual a la pendiente de la cuerda PQ. v m /s

Q

v2

v2 - v1 = v P v1

t2 - t1 = t

t1

0

t2

t (s)

Figura 1. Gráfica velocidad-tiempo.

3.2.2. Aceleración instantánea. Es la aceleración en cierto instante, o en determinado punto de su trayectoria, se define del mismo modo que la velocidad instantánea, por lo cual realizando un análisis similar se define esta aceleración como:

v v a lim t lim t

21

t

0

t

0

21

v t

(6)

En un movimiento uniformemente acelerado el valor de la aceleración instantánea coincide con el de la aceleración media.

3.3 Caída libre. Sabemos que un cuerpo que cae a tierra lo hace a una aceleración aproximadamente constante, esto debido a factores como la residencia del aire y la ligera variación de la gravedad con la altura. Prescindiendo de estos factores se encuentra que todos los cuerpos, independientemente de su tamaño o peso caen con la misma aceleración en un mismo lugar de la superficie terrestre, y si la distancia recorrida no es demasiado grande, la aceleración permanece constante durante la caída. A este movimiento idealizado se le denomina caída libre, aunque la expresión se aplica tanto a cuerpos que ascienden como a los que caen. La aceleración de un cuerpo en caída libre se denomina aceleración xli v

debida a la gravedad y se representa con la letra (g), en la superficie terrestre o cerca de ella, es aproximadamente: 2

g = 9.81 m/s

(7)

Galileo fue el primero en determinar esto asegurando además que la distancia recorrida en la caída de un objeto es proporcional al cuadrado del tiempo empleado.

xlv

2

d

t

(8)

Para analizar los datos recolectados en la medición de la caída de un cuerpo, será necesario utilizar las siguientes relaciones cinemáticas de posición y velocidad:

x

at x v t 0

0

(9)

2

2

v = v0 + at

(10)

Donde: x0 , es la posición inicial de medición para la caída (desde donde se libera el cuerpo). v0 , es la velocidad inicial de caída que en nuestro experimento valdrá cero (parte del reposo). a , es el valor de la gravedad y es el que debemos calcular. t , es el tiempo total de caída (medido).

Como el valor total de la longitud x se conoce en Teoría (desde x 0 hasta el final del recorrido), podemos expresar la ecuación (8) como:

a

2x t

(11) 2

Esta relación nos permitirá calcular el valor experimental de la gravedad, al determinar el tiempo total de recorrido.

Es posible también medir el valor de la velocidad final de caída usando la ecuación (9) para valores ya determinados de v 0 y a.

v = at

(12)

Considerando el tiempo total de caída t.

Para determinar el grado de error correspondiente en nuestras mediciones, utilizaremos el valor de la gravedad establecida a nivel 2 del mar y sobre el Ecuador (980 cm/s ).

xlv

4. PROCEDIMIENTO 4.1 Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV). TM

Ingrese al programa PASCO Capstone , haga clic sobre el ícono crear experimento y seguidamente reconocerá el sensor de movimiento rotacional previamente insertado a la interfase 850 universal Interface. El sensor de movimiento rotacional es un dispositivo que me permite calcular las variables del movimiento lineal y rotacional.

Figura 2. Sensor de movimiento rotacional.

Seguidamente procedemos a configurar dicho sensor, para lo cual hacemos doble clic sobre el ícono CONFIGURACIÓN, seleccionamos posición lineal, velocidad lineal y aceleración lineal, además modificamos la frecuencia de registro y la llevamos hasta 50 Hz (50 lecturas por segundo). Seguidamente arrastramos el icono GRÁFICO 1, sobre los iconos de velocidad y aceleración y obtendremos un grafico de posición, velocidad y aceleración vs tiempo , luego hacemos el montaje de la figura 2.

Sensor rotacional

1,0 m

Móvil

Polea Mesa de trabajo Masas

Figura 3. Montaje del MRUV.

Ahora coloque el móvil en la posición inicial (a 1 m de la polea)

Coloque una masa de 20 gramos e inicie la toma de datos soltando el móvil y oprimiendo el botón INICIO en la barra de configuración principal de PASCO TM Capstone . Utilice las herramientas de análisis del programa para determinar la velocidad media y aceleración media. Repita el proceso hasta completar 10 mediciones, luego trabaje con masas de 40 y 70 gramos. Borre las mediciones incorrectas, no almacene datos innecesarios.

 No permita que el móvil golpee la polea.

Llene las tablas 1, 2 y 3, calculando el error absoluto y el error porcentual, la desviación media y desviación estándar para cada una de las tablas

DESARROLLO DE LA TABLA 1 PROMEDIO TOTAL 1

0.894+0.885+0.878+ 0.865+0.892 =0.8828 m/s 5 PROMEDIO TOTAL 2

0.715+ 0.703+0.703+0.691+0.715 2 =0.7054 m/s 5 EXPERIENCIA 1

HALLAMOS LA ACELERACION 1 Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.6169 m

e=V o t+

at 2 2

Sabemos que V o t = 0 porque la velocidad inicial es cero porque parte del reposo, t =1.65 s Entonces nos quedaría así:

a(1.65 s ) 2 0.6169 m= 2 a=0.453

m 2 s

HALLAMOS LA VELOCIDAD FINAL 1 Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.6169 m

e=V o + at

V o = 0 porque la velocidad inicial es cero,

Sabemos que

Entonces nos quedaría así:

V f =0+(0.453

V f =0.748

m )(1.65 s) s2

m s

EXPERIENCIA 2 Imagen 2.1

t =1.65 s


at 2 2

e=V o t+

Sabemos que V o t = 0 porque la velocidad inicial es cero porque parte del reposo, t =2.7s Entonces nos quedaría así:

0.62 m=

a(2.7 s) 2

a=0.170

2

m s2


e=V o + at Sabemos que


t =2.7 s


V f =0+(0.17

V f =0.459

m )(2.7 s) 2 s

m s



e=V o t+

at 2 2


0.5829 m=

a=0.455

a(1.6 s) 2

2

m s2

HALLAMOS LA VELOCIDAD FINAL 3 Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.5829m




V f =0+(0.45

V f =0.729

m )(1.6 s) s2

m s


t =1.6 s


e=V o t+

at 2 2


0.6221 m=

a=0.864

a(1.2 s) 2

2

m s2





V f =0+(0.864

V f =1.037

m s

m )(1.2 s) 2 s

t =1.2 s



e=V o t+

at 2 2

Sabemos que V o t = 0 porque la velocidad inicial es cero porque parte del reposo, t =1 s


a(1 s) 2 0.5790 m= 2 a=1.158

m s2

HALLAMOS LA VELOCIDAD FINAL 5 Debemos tener en cuenta que el espacio e=0. 5790 m




V f =0+(1.158

V f =1.158

m )(1 s ) s2

m s

Error porcentual Velocidad Promedio

e=

Valor teorico−Valor Experimental X 100 Valor teorico

e=

0.7842−0.8822 X 100 0.7842

e =12.49 Error porcentual Aceleración Promedio

e=

Valor teorico−Va lor Experimental X 100 Valor teorico

e=

0.6196−0.7006 X 100 0.6196

e =13.07

t =1 s

Masa del móvil: 269.9g==>0.2699 Kg

Masa del porta pesa: 4.9 g. 0.0049 Kg

TABLA 1 Con la masa de 20 g Numero de medición

1

2

3

Velocidad final (m/s) 0.891m/s 0.885 m/s 0.878 m/s Aceleración 0.691m/s 0.703 m/s2 0.703 2 experimental m/s2 2 promedio (m/s ) Análisis (usando las ecuaciones de cinemática utilizando t Velocidad final (m/s) Aceleración (m/s ) 2

0.748 m/s 0.453 m/s2

gráficas obtenidas 0.459m/s 0.948 m/s 0.170 m/s2 0.578 m/s2

4

5

0.865 m/s 0.691 m/s2

0.892 m/s 0.715 m/s2

1.174 +1.120+1.170+1.150+1.156 =1.154 m/ s 5 PROMEDIO TOTAL 2

1.261+1.273+1.268+1.249+1.273 =1.2648 m/ s2 5


0.8822 m/s 0.7006 m/s2

y d), obtenga estos valores de las 0.729 m/s 0.455 m/s2


Prom. Total

1.037 m/s 0.864 m/s2

0.7842 m/s 0.6196 m/s2


at e=V o t+ 2

2


a(1.05 s ) 0.5988 m= 2

a=1.086

2

m 2 s


e=V o + at


Sabemos que


V f =0+(1.086

V f =1.1406

m )(1.05 s) s2

m s


t =1.05 s


e=V o t+

at 2 2


0.56 m=

a(0.85 s) 2 2

a=1.5502

m s2




t =0.85 s


V f =0+(1.5502

V f =1.318

m )(0.85 s ) s2

m s



e=V o t+

at 2

2

Sabemos que V o t = 0 porque la velocidad inicial es cero porque parte del reposo, t =1 s


a(1. s) 2 0.5980 m= 2 a=1.196

m s2


e=V o + at V o = 0 porque la velocidad inicial es cero,

Sabemos que


V f =0+(1.196

V f =1.196

m )(1 s) s2

m s


t =1 s


e=V o t+

at 2

2


0.6295 m=

a=0.599

a(1.45 s ) 2

2

m 2 s




t =1.45 s


V f =0+(0.599

V f =0.868

m )(1.45 s) 2 s

m s



e=V o t+

at 2

2


0.6240 m=

a=1.432

a(1.7 s) 2 2

m s2





V f =0+(1.432

V f =0.734

m )(1.7 s) s2

m s


e=


e=

1 .0404−1.154 X 100 1.0404


e=


e=

1.1836−1.265 X 100 1.1836

e =6.88

t =1.7 s

TABLA 2 Con la masa de 40 g Numero de medición

1

2

3

Velocidad final (m/s) 1.174m/s 1.120 m/s 1.170 m/s Aceleración 1.261m/s 1.273 m/s2 1.268 2 experimental m/s2 2 promedio (m/s ) Análisis (usando las ecuaciones de cinemática utilizando t Velocidad final (m/s) Aceleración (m/s ) 2

1.086 m/s 1.141 m/s2

gráficas obtenidas 1.318 m/s 1.196 m/s 1.550 m/s2 1.196 m/s2

4

5

Prom. Total

1.150m/s 1.249 m/s2

1.156m/s 1.273 m/s2

1.154 m/s 1.265 m/s2



1.424 +1.343+1.438+1.390+1.413 =1.4076 m/s 5 PROMEDIO TOTAL 2

1.952+1.940+1.928+1.952+1.904 2 =1.9352m/ s 5


0.734 m/s 1.432 m/s2

1.0404 m/s 1.1836 m/s2


e=V o t+

at 2

2


0.6083 m=

a=1.556

a(1.05 s ) 2

2

m s2




t =1.05 s


V f =0+(1.103

V f =1.1587

m )(1.05 s) 2 s

m s


HALLAMOS LA ACELERACION 2 2

at 2 Sabemos que V o t = 0 porque la velocidad inicial es cero porque parte del reposo, t =1.65 s Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.6175 m


a(1.65 s ) 0.6175 m= 2

2

e=V o t+

a=1.766

m s2




t =1.65 s


V f =0+(0.4536

V f =1.395

m )( 1.65 s) s2

m s


HAL LAMOS LA ACELERACION 3 Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.6130 m

e=V o t+

at 2

2


0.6130 m=

a=1.798

a(0.85 s) 2

2

m s2





V f =0+(1.697

V f =1.442

m s

m )(0.85 s) s2

t =0.85 s



e=V o t+

at 2 2


a(1.7 s) 0.6084 m= 2

a=1.856

2

m s2

HALLAMOS LA VELOCIDAD FINAL 4

Debemos tener en cuenta que el espacio e=0.6084 m

e=V o + at V o = 0 porque la velocidad inicial es cero,

Sabemos que


V f =0+(0.599

V f =1.489

m )(1.45 s) s2

m s



t =1.7 s

e=V o t+

2

at 2


0.6113 m=

a=1.488

a(1.1 s) 2

2

m s2





V f =0+(1.010

V f =1.850

m )(1.1 s ) s2

m s


e=


e=

1.3194−1.4076 X 100 1.3194


e=


t =1.1 s

e=

1.7652−1.9352 X 100 1.7652

e =9.63

Con la masa de 70 g Numero de medición

1

2

3

Velocidad final (m/s) 1.424 m/s 1.373 m/s 1.438 m/s Aceleración 1.952 1.940 m/s2 1.928 experimental m/s2 m/s2 promedio (m/s2) Análisis (usando las ecuaciones de cinemática utilizando t Velocidad final (m/s) Aceleración (m/s ) 2

1.159 m/s 1.556 m/s2

gráficas obtenidas 1.395 m/s 1.442 m/s 1.766 m/s2 1.798m/s2

TABLA 3

4

5

1.390 m/s 1.952 m/s2

1.413 m/s 1.904 m/s2

Prom. Total 1.4076 m/s 1.9352 m/s2


1.488 m/s 1.850 m/s2

1.3194m/s 1.7652 m/s2

CUESTIONARIO 5.1. Según el proceso Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV) responda: 5.1.1 En cada caso ¿Cuál es el la diferencia entre el valor teórico y el valor experimental de la aceleración? ¿A qué se debe dicha diferencia?

EXPERIENCIA 1 -Error porcentual Aceleración Promedio

e=

Valor teorico−Va lor Experimental X 100 Valor teorico

e=

0.6196−0.7006 X 100 0.6196

e =13.07 EXPERIENCIA 2 -Error porcentual Aceleración Promedio

e=


e=

1.1836−1.265 X 100 1.1836

e =6.88 EXPERIENCIA 3 -Error porcentual Aceleración Promedio

e=


e=

1.7652−1.9352 X 100 1.7652

e =9.63 -El valor teórico lo determinamos mediante la formula:

e=V o t+

at 2

2

-El valor experimental lo determinamos mediante el programa Capsone ( grafico): **

La diferencia se debe a que experimentalmente hay fuerzas que reaccionan contra el movimiento del vehículo disminuyendo su velocidad y aceleración. Las cuales son la del rozamiento del suelo y fricción del aire

**

5.1.2 Usando los datos del montaje y la aceleración experimental encontrada, exprese su ecuación posición, velocidad y aceleración en función del tiempo en cada caso.

1 X =X 0 +V 0 t+ at 2

2

V =V 0 + at a=cte PARA LA TABLA 1 ECUACION POSICION 2 1 X = ( 0.7006 ) t 2

X =0.3503 t 2 ECUACION VELOCIDAD

V =0.7006 t ECUACION ACELERACION

a=0.7006

m s2

PARA LA TABLA 2 ECUACION POSICION

1 X = (1.265 ) t 2

2

X =0.6325 t 2 ECUACION VELOCIDAD


a=1.265 **

m s2

PARA LA TABLA 3 ECUACION POSICION 2 1 X = (1.9352 ) t 2

X =0. 9676 t

2

ECUACION VELOCIDAD


a=1.9352

m 2 s

5.1.3 Describa las características del montaje que permite justificar su clasificación como movimiento rectilíneo con aceleración constante.



El carro tiene un espacio por recorrer de 0.6 metro el cual es recorrido en un periodo de tiempo este periodo de tiempo es el mismo que la distancia que la pesa recorrió hacia abajo



Observamos que el carro se encuentra atado a una cuerda la cual en el otro costado tiene atada una pesa, esta pesa nunca varia su masa por lo cual la gravedad ejerce una fuerza sobre esta pesa la cual es la que jala al carro con una aceleración constante.

5.1.4 ¿En qué medida la fuerza de fricción afecta a la experiencia? Justifique. PRIMERO SABEMOS QUE

∆ E=Fd

**

Ef −Eo =Fd DONDE

Eo =0 porque el nivel de referencia es la mesa

Entonces así seria

1 mV f 2=F ( 0.6 ) 2 Aquí sabemos que es un fuerza en contra del movimiento por lo que se debería restar a la fuerza global cosa que no sea hacer en esta experiencia Masa del móvil: 269.9g==>0.2699 Kg

Masa del porta pesa: 4.9 g. 0.0049 Kg

OJO: m= masa del porta pesas + masa del carro

m=0.2699 kg+ 0.0049 kg=0.2748 kg PARA LA TABLA 1

1 mV f 2=F ( 0.6 ) 2 1 m 2 (0.2748 kg)(0.8822 ) =F ( 0.6 ) 2 s F=0.17 N PARA LA TABLA 2

1 mV f 2=F ( 0.6 ) 2 2

1 m (0.2748 kg)(1.154 ) =F ( 0.6 ) 2 s F=0.30 N PARA LA TABLA 3

**

1 mV f 2=F ( 0.6 ) 2 1 m 2 (0.2748 kg)(1.4076 ) =F ( 0.6 ) 2 s F=0.45 N

5.1.5 Muestre y analice tres aplicaciones de MRUV a su especialidad Motor del molino

Un motor de un molino le debe manejar las revoluciones del cigüeñal sincronizadas con las del árbol de levas y quizás también con el inyector, además otros equipos como el compresor, el alternador etc. están interconectados y sus velocidades o movimiento se establecen perfectamente gracias al MRU o al MRUV. y si después tienes en cuenta que el cigüeñal conecta un retén seguido de una caja de velocidades, que posteriormente dan movimiento a las ruedas notaras que todo esto debe ser estudiado para obtener las velocidades adecuadas del molino con la potencia del motor,etc. en conclusión el MRU Ye el MRUV se aplica en todo lo que tenga que ver con máquinas rotativas, que desde luego son casi todas pues casi todas obtienen movimiento de un motor.

En Pistas de Aterrizaje

**

Las pistas de aterrizaje son rectas, y se observa el MRUV, ya que, cuando el avión aterrice, puede ir variando su velocidad gradualmente, desacelerando, hasta llegar a una velocidad igual a 0, y de esta manera se realiza un aterrizaje seguro y confortable para los pasajeros. MOVIENTO DE UNA FAJA TRANPORTADORA

Una faja transportadora sigue un MRUV en a la carga circulante que lleva en este caso es mineral tiene que tener un moviemiento con aceleracion variables por lo que todo el mineral se mueve a un mismo ritmo y evita que se desborde pero no siempre es asi ya depende de un agente externo y tambien de la cantidad de mineral por lo que su aceleracion pueda variar asi sin afectar al depocito o pelets en el trnaporte de mineral, esta faja es llevado a un sofware el cual controla la velocidad con aceleracion contante pero es bien controlado por especialistas.

**

5. Problemas.

Problema 01. Un objeto se mueve a lo largo del eje x de acuerdo con la 2 ecuación x(t) = (3.00t + 2.00t + 3.00) m, donde t esta en segundos. Determine a) la rapidez promedio entre t = 2.00 s y t = 3.00 s, b) la rapidez instantánea en t = 2.00 s y t = 3.00 s, c) la aceleración promedio entre t = 2.00 s y t = 3.00 s, y d) la aceleración instantánea en t = 2.00 s y t = 3.00 s. a. Rapidez promedio entre t = 2.00 s y t = 3.00 s. Primero hallamos las distancias recorridas en 2 y 3 segundos, con la ecuación del espacio respecto al tiempo. x(t) = (3.00t2 + 2.00t + 3.00) m 2.00t + 3.00) m x(2)= (3.00(2)2 + 2.00(2) + 3.00) m 2.00(3) + 3.00) m x(2) = (12.00+4.00+3.00) m m x(2) = 19.00 m

x(t) = (3.00t2 + x(3)= (3.00(3)2 + x(3) = (27.00+6.00+3.00) x(3) = 36.00 m

Para hallar la rapidez promedio usamos la formula.

X (¿ ¿ 2− X 1)/( t 2−t 1 ) V m=¿

Donde: X2=36.00 m X1= 19.00 m T2= 3 seg T1= 2 seg

X (¿ ¿ 2− X 1)/( t 2−t 1 ) V m=¿ V m=

36.00−19.00 3−2

V m=

17 m =17 m/s 1s

b. La rapidez instantánea en t = 2.00 s y t = 3.00 s Recordando las fórmulas de cálculo, decimos que la derivada del espacio nos da la velocidad instantánea en un determinado lapso. x(t) = (3.00t2 + 2.00t + 3.00) m **

x(t)` = (6.00t + 2.00) m Ya derivado el espacio, procedemos a reemplazar los tiempos, en t = 2s y t = 3s: x(t)` = (6.00t + 2.00) m 2.00) m x(2)` = (6.00(2) + 2.00) m 2.00) m x(2)` = (12.00 + 2.00) m 2.00) m x(2)` = (14.00) m/s

x(t)` = (6.00t + x(3)` = (6.00(3) + x(3)` = (18.00 + x(3)` = (20.00) m/s

c. La aceleración promedio entre t = 2.00 s y t = 3.00 s. En este caso podemos hacerlo de 2 maneras: En el primer caso usamos la fórmula:

V ¿ 2−V (¿ 1 )/(t 2−t 1) am =¿

Donde: V2= 20.00 m/s V1= 14.00 m/s T2= 3 seg T1= 2 seg

V (¿ ¿ 2−V 1 )/(t 2−t 1) am =¿ am =(20.00−14.00)/(3−2) am =

6 m/s =6 m/ s2 1s

La otra forma es derivando la función velocidad, que es la misma que la derivada del espacio. V(t) = (6.00t + 2.00) m V(t)` = (6.00) a= 6.00 m/s

Problema 02. La altura de un helicóptero sobre el suelo está dada por h = 3

3.00t , donde h esta en metros y t en segundos. Después de 2.00 s, el helicóptero libera una pequeña valija de correo. ¿Cuánto tiempo, después de su liberación, la valija llega al suelo? **

Solución: Primero hallamos la velocidad derivando la función h: h = 3.00t3 h` = 3.00t3 h` = 9.00t2 V = 9.00t2 Reemplazamos el tiempo en la función de la velocidad: t= 2 s V = 9.00 t2 V= 9.00 (2)2 V= 9.00 (4) V = 36 m/s Ahora usamos la fórmula:

1 2 X f =X i+V i . t− a .t 2 Donde: Xf= 0 m, ya que llega al suelo. Xi= 24 m, ya que desde esa altura se suelta la valija. Vi= 36 m/s, ya que es la velocidad que toma transcurrido 2 seg. t = el tiempo que deseamos hallar a = es la gravedad de la tierra que es igual a 9.8 m/s 2

1 X f =X i+V i . t− a .t 2 2 1 0=24+36. t− 9.8 .t 2 2 1 0=24+36. t− 9.8 .t 2 2 0=24+36. t−4.9 t 2 4.9 t 2−36 t−24=0 Usamos la formula general para hallar el tiempo:

−b ± √ b2−4 ac x= 2a −(−36) ± √ (−36)2−4 ( 4.9 ) (−24) t= 2(4.9) t= **

36 ± √ 1296+470.4 9.8

t=

36 ± √ 1766.4 9.8

t=7.96 seg t=−0.61 seg

Tomamos este valor. Este valor no lo tomamos, ya que no existe un tiempo negativo.

La valija llega el suelo en 7.96 segundos.

6. Aplicación a la especialidad. Se presentaran un mínimo de 2 aplicaciones del tema del laboratorio referido a su especialidad.

7. OBSERVACIONES

**



El tramo de la cuerda que se une al coche y la primera polea debe ser paralela a la superficie de desplazamiento del vehículo. Para evitar que la aceleración varié con el ángulo de inclinación de la cuerda.



Se observó que en la experiencia es inevitable obtener un error menor a 10% debido fuerzas externas que no se toman en cuenta en esta experiencia



Se observó que a medida que el peso era mayor en el porta pesas el carro de Pasco aumentaba su velocidad por ende su tiempo de recorrido mes menor



Se observó que en la gráfica posición vs tiempo nos salió en todas las experiencia un curva creciente



Se observó que en la gráfica velocidad vs tiempo la pendiente resultante de esta grafica es la aceleración de una manera fácil hallarla

8. CONCLUSIONES

**



Se concluyó que la fuerzas del rozamiento del piso y fricción del aire son contundentes y también fuerzas en contra por las que nuestros resultados tuvieron bastante error.



Se determinó las características del movimiento rectilíneo con aceleración constante mediante la primera experiencia en la que una masa suspendida proveía de aceleración al móvil mediante un hilo que unía ambos objetos.



Se concluyó que con ayuda de nuestra plataforma virtual, Data Studio, pudimos demostrar la veracidad de las ecuaciones dadas y corroborarlas, tanto en la primera experiencia como en la segunda pero siempre hay una variación en el valor real-teórico al haber fuerzas involucradas pero no tomadas en este laboratorio como son la dinámica y fricción.



Verificamos los resultados obtenidos experimentalmente a fin de intentar obtener el minino error porcentual posible, es decir primero hicimos los cálculos necesarios de manera teórica para saber el valor aproximado que nos tiene que salir al realizar las diferentes experiencias, luego estos mismos resultados que pueden no coincidir entre si los comparamos para encontrar el error porcentual de los cálculos hallados de manera experimental.



Se concluyo que el error es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.



Se comprobó que la aceleración si es constante, ya que al obtener la pendiente de la velocidad se obtuvo exactamente la misma medida de aceleración que se tenía para cada muestra. En la velocidad se observó una línea recta con una pendiente positiva.



En el análisis de la experiencia 2 (MRUV con masa de 40 gr), la aceleración E=6.88%, la velocidad 10.91 %, este error se debe a fuerza externas que no se tomo en cuenta en la experiencia fricción y rozamiento



Y en la experiencia 3 (MRUV de masa 70gr), el porcentaje de error obtenidos como 6.68%, 9.63% , este error se debe a fuerza externas que no se tomo en cuenta en la experiencia fricción y rozamiento

10.

BIBLIOGRAFIA (según formato de la apa)

11.

Tipler Mosca (2005) Segunda condición de equilibro .Fisica para la ciencia y la tegnologia,1i ,(vol 1) , 405-480

12.

Tecsup P.F.R . (2016) Segunda condición de equilibrio .Tecsup. Guía del laboratorio de Física , 1 , (2) 15-30

13.

Estatica .(19 Enero 2010) . (base de datos ). Argentina : Astropedia . Disponible en : http://astronomia.wikia.com/wiki/Ley_de_Stefan -Boltzman

14.

Velasco S., Román F.L., González A, White J. A., A Condiciones de equilibro.Estatica.Torque. Am. J. Phys. 72 (2) February 2004, pp. 276-279.

**

**

Lab 3 596w5g

Overview 124f1p

More details 2x4n45

Related Documents 1w5d5p

Lab 3 Pre Lab 5d6s19

Lab 3 596w5g

Lab 3 596w5g

Lab #3 3s4o6z

Lab 3 596w5g

Lab 3 596w5g

More Documents from "Jhonatan Junior Villasante Roque" n3g6v

Lab 3 596w5g

Significado De Perseverancia 2ro51

Reglamento Interno De Aula 3w2rj

1s1g6w

Electroquimica Ejemplo 3y1y4

Manual De Servico Cb 300r 2009 344c2s