Medidas, informe de laboratorio 1

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

, L. Espitia

, M. García

y M. Guerra

Facultad de Ingeniería de alimentos. Universidad de Córdoba. Colombia b Laboratorio de Física, Colombia

OBJETIVOS

1. Determinar experimentalmente las características del movimiento rectilíneo uniforme 2. Analizar gráficamente el movimiento, y obtener la ecuación de posición y velocidad para un objeto en movimiento

MARCO TEÓRICO Movimiento rectilíneo uniforme con siglas MRU con las que también se reconoce, es un movimiento que manifiesta una velocidad constante, y que va en línea recta, siendo en este caso su trayectoria lineal, la cual es la huella o camino imaginario que sigue un cuerpo al moverse. Basándose en la posición en la que estaba el cuerpo, y el cambio en esta con respecto al tiempo siempre teniendo en cuenta el origen del sistema de referencia de un cuerpo se puede determinar el movimiento; su uniformidad depende de la distancia recorrida desde su posición inicial hasta la posición final, en intervalos de tiempo directamente proporcionales, provocando que la velocidad sea constante, uniforme.

Entonces para que un movimiento sea rectilíneo uniforme, la trayectoria que describe el punto es una línea recta, y la velocidad del movimiento es constante, además de que su aceleración debe ser igual a 0

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Para esta práctica se usó un riel de aire, un equipo que hace circular aire por los orificios de las caras superiores del riel, este aire actúa como un colchón que reduce la fricción de un carro que se desliza por el riel. Este se usó conjuntamente a cuatro sensores de movimiento, dispositivos que detectan y reaccionan ante cualquier tipo de movimiento físico en un área limitada. Se observó dos veces el tiempo y la distancia del desplazamiento del carro desde el inicio hasta el primer sensor, desde el primero hasta el segundo y así sucesivamente hasta el cuarto sensor. El montaje se realizó similar al de la Figura 1

Figura 1. Montaje riel de aire y sensores

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

Con los dos tiempos se realizó un promedio para cada distancia (Tabla 1). Los datos resumidos se introdujeron en un plano como se muestra en la Figura 2.

m1 = 46− 24,5 0,803− 0,42 = 56,135 cm /s

m2 = 65 − 24,5 1,1425 − 0,42 = 56,055 cm /s

m3 = 90− 24,5 1,615− 0,42 = 54,811 cm / s

´m= 55,66 cm /s

Velocidad del carro

P o s i c i ó n ( c m )

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Tiempo (s) Tabla 1. Distancia y tiempo transcurridos al pasar el carro. Distancia entre los sensores (cm) 0 24,5 46 65 90 t 1 0 0,421 0,804 1,144 1,617 t 2 0 0,420 0,802 1,141 1,613 ´ t 0 0,420 0,803 1,1425 1,615

La gráfica tiene una tendencia lineal, esto quiere decir que la distancia y el

Figura 2. Gráfica posición contra tiempo del carro del riel de aire.

tiempo son directamente proporcionales.

Con los datos se tomaron tres pendientes equivalentes a la velocidad en tres puntos diferentes, y se promediaron para tener una velocidad representativa. Los resultados demuestran una cercanía entre la pendiente promedio y las pendientes calculadas, esto confirma que la velocidad fue constante y en consecuencia hubo un movimiento rectilíneo uniforme. Aquí están los resultados obtenidos:

1. Realice un gráfico de posición (x)) en función del tiempo. ¿Qué tipo de gráfica se obtiene? R/Observar Figura 2. La gráfica es lineal

2. ¿Qué relación existe entre las variables espacio recorrido y tiempo? R/Las dos son directamente proporcionales, cuando uno aumenta, el otro también lo hace.

3. ¿Qué significado físico posee la gráfica x contra t? ¿Qué unidades posee? ¿Esperaba esta respuesta? R/ El significado que posee es que la pendiente de esta gráfica es la velocidad dada en cm/s. La gráfica muestra un movimiento rectilíneo uniforme. Se esperaba esta respuesta dado que las distancias recorridas en los tiempos eran similares y no suponían un cambio en la velocidad.

4. Grafique el valor calculado en el punto 3 como función del tiempo

Velocidad vs Tiempo

R/ 55,66 cm s ∗ 1,615 s= 89,89 cm El área de este nos da cuenta de la distancia recorrida por el carro (89,89cm) en 1,615s cuando este lleva 55,66 cm/s de velocidad 90 cm > 89,89 %E= | 89,89 cm− 90 cm| 90 cm ∗ 100 = 0,13

6. Halle la pendiente de la segunda gráfica R/

m= 55,66 s− 55,66 s 1,615 cm /s− 1,425 cm /s = 0 cm /s 2

V e l o c i d a d

50 60

30 40

10 20

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0

Tiempo

R/ la Figura 3 muestra una gráfica de la

velocidad en función del tiempo

Figura 3. Gráfico velocidad contra tiempo

5. Calcule el área bajo la curva en la segunda gráfica. ¿Qué significado físico posee? Compare este valor con el máximo desplazamiento del carrito. Halle el error porcentual entre estos valores

7. Halle la ecuación que relaciona x y t. R/ x= m∗ t m= x t Donde m es la pendiente (velocidad-), x la posición y t el tiempo 8. ¿Conoce situaciones reales en las cuales se presente este tipo de movimiento en la naturaleza? R/ Si, Un bus cuando se traslada por una carretera desde donde sale hasta el momento que para a recoger un pasajero, no cambia su velocidad. Otro ejemplo sería cuando un estudiante camina a la universidad, avanzando la misma distancia cada cierto tiempo sin variar.

CONCLUSIÓN A partir de los resultados de la práctica y el análisis de la gráfica se concluyó que un cuerpo presenta movimiento rectilíneo uniforme cuando su velocidad es constante, es decir, que es igual en cualquier instante de la trayectoria en donde se tome; y no va a presentar aceleración.

REFERENCIAS

[1]. https://es.slideshare.net/mjrunah/3- movimiento-rectilneo.

[2]. https://domoticaintegrada.com/sensorde-movimiento/.

[3]. MEDINA Hugo. Física 1. 2009. Capítulo 2, Movimiento rectilíneo Uniforme. 1 y 8 p.