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  • 1. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO I. OBJETIVOS • Analizar el M.R.U.V. • calcular experimentalmente la aceleración de un cuerpo. II. FUNDAMENTO TEÓRICO MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Decimos que un móvil tiene M.R.U.V. cuando su trayectoria es recta y la velocidad varía con el transcurso del tiempo. Se define la aceleración como la variación de la velocidad respecto al tiempo: ∆‫ܞ‬ હ= ∆‫ܜ‬ Las ecuaciones que definen el M.R.U.V. son: ࢜ࢌ = ࢜૙ ± ࢇ࢚ ࢇ࢚૛ ࢇ࢚૛ ࢊ = ࢜૙ ± ࢙࢏ ࢜૙ = ૙ ⟹ ࢊ = ૛ ૛ ࢜૛ = ࢜૛ ∓ ૛ࢇࢊ ࢌ ૙ La palabra rectilíneo indica que la trayectoria coincide con una recta; y la palabra variado alude a la velocidad, que ya no es constante, pero que varía uniformemente.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 1
  • 2. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I Observación: la velocidad ahora variable ya no se puede homologar a la velocidad media. En el esquema: en tiempos iguales, aumentos iguales de velocidad. Los desplazamientos ya no son iguales, dado que a mayor velocidad, tendremos mayores desplazamientos. La flecha de abajo del ciclista representa la velocidad. Un gráfico velocidad- tiempo típica de un MRUV podría ser el siguiente: Una recta oblicua bien puede representar un MRUV. Si la inclinación es como ésta la llamamos ascendente o creciente y decimos que se trata de un movimiento de aumento de velocidad; y a la inversa: descendente o decreciente, que se corresponde con disminuciones de la velocidad. Pero la inclinación nada nos informa sobre si el móvil avanza o retrocede. Para saber si el móvil avanza o retrocede hay que prestar atención al signo de la velocidad (es decir, gráficamente: si está arriba o abajo del eje de los tiempos). Si la recta fuese horizontal representaría un móvil que no cambia la velocidad, y en ese caso se trataría de un MRU.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 2
  • 3. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I III. MATERIALES 2 TUBOS FLUORESCENTES REGLA GRADUADA BOLA DE VIDRIO SOPORTE DE MADERA CRONOMETRO HOJA MILIMETRADA Y HOJA LOGARITMICA CALCULADORAToribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 3
  • 4. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I IV. PROCEDIMIENTO 1.- PASO: Armar el equipo como se indica en el gráfico dándole una inclinación (constante) a su criterio. 2.- PASO: Se ubica un punto de partida de la bola de vidri en la vidrio parte superior del tubo. Punto de partida 3.- PASO: Con el cronómetro se mide 4 veces el tiempo que demora la bola de acero en recorrer por el tubo las distancias de 10 cm, 20 cm,30 cm, 40 cm,50 cm,60 cm, 70 30 cm, 80 cm, 90 cm, 100 cm cm.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 4
  • 5. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I V. TABLA Anote los tiempos que ha emplea la bola en recorrer los tramos antes note señalados en la tabla. TABLA I DISTANCIAS (cm) TIEMPOS 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm 1 0.42 0.78 0.98 1.36 1.48 1.60 1.75 1.84 1.97 2.10 2 0.38 0.77 1.06 1.37 1.50 1.61 1.70 1.92 2.01 2.15 3 0.28 0.64 1.10 1.31 1.47 1.61 1.72 1.88 2.00 2.19 4 0.39 0.78 0.99 1.35 1.50 1.64 1.77 1.87 2.03 2.15 PROMEDIO 0.368 0.742 1.032 1.348 1.488 1.615 1.735 1.878 2.003 2.148 CUESTIONARIO 1. En un papel milimetrado grafique d vs t.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 5
  • 6. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I 2. Describa el tipo de curva que obtiene y escriba la ecuación de su forma general. La curva que se obtiene representa a una PARÁBOLA, cuya ecuación general es: Dónde: 2 d = Distancia (m) d = kt t = Tiempo (s) 3. En un papel logarítmico grafique d vs t. 4. Si calcula la pendiente del gráfico anterior ¿qué le indica este valor? Pendiente: ‫ݕ‬ଵ − ‫ݕ‬଴ 2.148 − 2.003 0.145 = = = 0.0145 = 0.014 ‫ݔ‬ଵ − ‫ݔ‬଴ 100 − 90 10 Calculando la pendiente en el grafico anterior notamos una recta que obedece la siguiente ecuación: d = kt 2 k = a/2, donde “k” es la pendiente.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 6
  • 7. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I ∴ El valor de la pendiente indica la a/2 Donde a= aceleración 5. Calcule las aceleraciones para cada tramo de distancias con la expresión: Distancia Aceleración ܽ(0.368)ଶ 0.1 m = 0.1 − −→ ܽ = 1.48 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(0.742)ଶ 0.2 m = 0.2 − −→ ܽ = 0.73 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.032)ଶ 0.3 m = 0.3 − −→ ܽ = 0.56 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.348)ଶ 0.4 m = 0.4 − −→ ܽ = 0.44 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.488)ଶ 0.5 m = 0.5 − −→ ܽ = 0.45 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.615)ଶ 0.6 m = 0.6 − −→ ܽ = 0.46 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.735)ଶ 0.7 m = 0.7 − −→ ܽ = 0.47 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(1.878)ଶ 0.8 m = 0.8 − −→ ܽ = 0.45 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(2.003)ଶ 0.9 m = 0.9 − −→ ܽ = 0.45 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ܽ(2.148)ଶ 1m = 1 − −→ ܽ = 0.43 ݉/‫ ݏ‬ଶ 2 ACELERACIÓN PROMEDIO ࢇ࢖ = ૙. ૞ ݉/‫ ݏ‬ଶ 6. Compare los resultados del ítem 5 con los del ítem 4. 0.4 m ࢇ = ૙. ૝૝ ࢓/࢙૛ 0.5 m ܽ = 0.45 ݉/‫ ݏ‬ଶ Comparando los resultados se verifica que ambas aceleraciones son diferentes debido a la dispersión de puntos tomados.Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 7