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Laboratorio N°3 Fisica I Informe
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Departamento Académico de Física LABORATORIO DE FÍSICA FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, SISTEMAS, MECÁNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Estudiar la relación entre posición, velocidad y aceleración en el movimiento rectilíneo. Comparar las gráficas de distancia, velocidad y aceleración en función del tiempo de un carrito con aceleración constante. B. FUNDAMENTO TEORICO Antes de realizar las prácticas de laboratorio, los alumnos deben venir estudiando los siguientes temas; los cuales se evaluarán en la prueba de entrada. Cinemática Clasificación del movimiento Movimiento rectilíneo uniformemente variado Ecuaciones de movimiento Para este tipo de movimiento, se tiene las siguientes ecuaciones: Posición: x x v t
at^2 (^0 0 ) Donde xo y vo corresponden a la posición y velocidad iníciales. Fíjese en que, si xo y vo son cero, la ecuación corresponde a una parábola. Velocidad (1ª derivada de la Posición): dx v ^ at^ ^ v dt^0 La pendiente de la gráfica de la velocidad frente al tiempo es la aceleración constante. La aceleración también puede expresarse como: Aceleración (2ª derivada de la Posición): d^2 x
dt^2 a
Linealizamos la curva por logaritmos: Reordenamos los valores de X e Y según la nueva ecuación y graficamos:
Ahora que tenemos el valor del parámetro A lo reemplazamos en nuestra función original: Ecuación experimental 𝒚 = 𝑨𝒙𝑩^ ⇒ 𝒚 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟕𝒙𝟏.𝟔𝟕 Ecuación Original 𝒙(𝒕) = 𝟏 𝟐
Entonces la ecuación matemática original del desplazamiento en función del tiempo es:
Podemos observar que el exponente de la variable independiente de nuestra ecuación experimental varia un poco. Esto se debe a los errores en las mediciones realizadas y al error que surge al linealizar la función cuadrática por el método de logaritmos.
2. ¿Qué significado tiene el área bajo la curva de la gráfica posición vs tiempo? Determine su valor. El área bajo la curva de la gráfica X vs t no tiene significado físico El valor del área bajo la curva de dicha gráfica, tomado intervalos de tiempo de 1.03 s a 3.53 s es: 3. De la gráfica velocidad vs tiempo, halle el área bajo la curva de la gráfica. ¿Que representa esta área? Para hallar la grafica V vs t , primero tenemos que hallar las velocidades de cada par de datos de la tabla, medidas desde el origen. Podemos hallar las velocidades de dos maneras: a) 𝒗 = ⅆ𝒙 ⅆ𝒕 b) 𝒗 = 𝒗𝟎 + 𝒂𝒕 En ambos casos los resultados serán los mismos.
5. De la gráfica aceleración vs tiempo, ¿qué representa el área bajo la curva? Anote su valor. De la pregunta 1 y 4 sabemos que la aceleración(a)=0.2 m/ 𝒔𝟐 La grafica es la siguiente: 6. Linealice la gráfica aceleración vs tiempo. Obtenga el valor de la aceleración.
ecuación una recta, también si derivamos la velocidad respecto al tiempo, nos quedará un valor contante que no dependerá del tiempo.
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7. Anote sus datos en la tabla 2. TABLA 2 G. CONCLUSIONES ¿A qué conclusiones se puede llegar después de realizado el análisis de datos? En un MRUV no se debe cometer el error de encontrar la velocidad dividiendo una distancia x y un tiempo t, se estaría cometiendo un error, ya que el móvil al descender varia su velocidad y surge la aceleración. Al efectuar la linealización con logaritmos el error en las mediciones hizo que el coeficiente cuadrático varie un poco, entonces se deben realizar mediciones mas precisas, y repetir varias veces dichas mediciones para asi reducir el porcentaje de error. Se pueden determinar los valores de los parámetros, aceleración y pendiente mediante graficas y con el método de mínimos cuadrados. Dichos valores tienen que coincidir o aproximarse a ser iguales. H. RECOMENDACIONES Indique las recomendaciones que considere conveniente I. CUESTIONARIO El cuestionario correspondiente le será entregado por el jefe de práctica al finalizar la sesión de laboratorio. Medida (^) Resultado Pendiente de Posición frente a Tiempo (^) Velocidad = 𝒗 = 𝒕𝒂𝒏 𝜽 = 𝜟𝒙 𝜟𝒕
ⅆ𝒙 ⅆ𝒕 Velocidad Ecuación de ajuste lineal para Posición frente a
𝟐 Ecuación de ajuste lineal para Velocidad frente a
Ecuación de ajuste lineal para Aceleración frente
