Movimiento rectilineo uniforme

1. Laboratorio de Física No. III, fecha 18/03 de 2015
1
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Uniform Linear Motion
Nathalia Futinico1
, Andrés Hermosa2
, Catalina Baquero3
, Yurbeny Gonzalez4
, Juan Palacios5
1
Ingeniería Electrónica. Código 161003312
2
Ingeniería Electrónica. Código 161003318
3
Ingeniería Electrónica. Código 161003402,
4
Ingeniería Electrónica. Código 161003316
5
Ingeniería Electrónica. Código 161003426
Resumen
En esta tercera práctica de laboratorio se estudiará el comportamiento del movimiento rectilíneo uniforme, se hizo necesa-
ria la implementación de un nuevo instrumento físico: el tubo de agua. El objetivo de esta práctica es la comprobación de la
definición del movimiento rectilíneo uniforme; un movimiento que describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su
velocidad es constante en el tiempo, por consiguiente su aceleración es nula.
Para la realización del experimento, básicamente se tomó el tiempo en que la gota de aire en el tubo de agua de desplazaba
cada ciertas longitudes, se estableció la velocidad de la gota y de esta manera se procedió al análisis de los datos en el soft-
ware Origin 8.
Palabras claves: Movimiento rectilíneo, distancia, velocidad (rapidez).
Abstract
In this third lab practice, it will be studied the behavior of uniform linear motion, implementing a new physical instrument:
water pipe. The purpose of this practice is to check the definition of uniform linear motion; a movement that follows a
straight path, and even when its speed is constant over time is therefore its acceleration is zero.
For carrying out the experiment, basically took time when the drop of air in the water tube moving each certain lengths, the
drop speed was established and thus proceeded to the analysis of the data in the Origin 8 software.
Keywords: Linear motion, distance, speed (velocity).
1. Introducción
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por
primera vez, por Galileo en los siguientes términos: "Por
movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los
espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómen-
se como se tomen, resultan iguales entre sí", o, dicho de
otro modo, es un movimiento de velocidad v constante.
El MRU se caracteriza por:
a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje
horizontal.
b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y direc-
ción inalterables.
c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez.
Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0).
Concepto de rapidez y de velocidad: Muy fáciles de con-
fundir, son usados a menudo como equivalentes para refe-
rirse a uno u otro. Pero la rapidez (r) representa un valor
numérico, una magnitud; por ejemplo, 30 km/h.

2. 2
En cambio la velocidad representa un vectorque incluye un
valor numérico (30 Km/h) y que además posee un sentido y
una dirección.
Cuando hablemos de rapidez habrá dos elementos muy
importantes que considerar: la distancia (d) y el tiempo (t),
íntimamente relacionados. Cuando un objeto se mueve en
línea recta recorriendo distancias iguales en tiempos iguales,
se dice que su movimiento es rectilíneo uniforme.
Sí ∆x = x – x0 representa el desplazamiento y ∆t = t − t
representa el tiempo en que ocurre ese desplazamiento,
entonces ∆x / ∆t es constante y se conoce como velocidad
media, denotándose como v, es decir v = ∆x / ∆t que, al
despejar ∆x, se escribe como ∆x = v∆t o en forma equiva-
lente x – x0 = v (t – t0)
Y si la medición del tiempo la iniciamos en cero (t0 =0) y la
posición en x0, la ecuación anterior queda como x = x0 + vt
2. Objetivos
GENERAL
Identificar las características del movimiento rectilíneo
uniforme (MRU).
ESPECIFICOS
- Construir y analizar gráficas del desplazamiento en
función del tiempo.
- Construir y analizar gráficas de la velocidad en
función del tiempo.
- Estudiar el comportamiento de la velocidad media.
- Identificar los factores que influyen en la recolec-
ción de datos.
- Analizar los cálculos de error a que haya lugar.
3. Procedimiento Experimental
Se hicieron necesarios los siguientes materiales o instru-
mentos físicos:
- Cronometro digital (1)
- Tubo de agua (1)
- Soporte universal (1)
- Regla graduada(1)
El primer paso a realizar fue la instalación del soporte uni-
versal en la mesa de laboratorio; acto seguido se procedió a
determinar un punto en el extremo del tubo en el que el
ángulo formado con la horizontal fuera menor de 5º.
Fig.1 Soporte Universal
Fig.2 Tubo de agua o tubo burbuja.
El tubo burbuja es un tubo de vidrio graduado en cm, el cual
posee una pequeña porción de aire en su interior (burbuja)
la cual sirvió para observar el movimiento rectilíneo uni-
forme de un objeto, en este caso la burbuja o gota de aire.
Fig.3 Esquema del montaje del tubo burbuja

3. 3
Fig.4 Regla graduada.
Luego se comenzó a tomar el tiempo en que la gota de aire
presente en el tubo tardaba en recorrer distancias de 10 cm,
primero de 0 cm a 10 cm, luego de 0 a 20 cm y así hasta
llegar a los 60 cm, repitiendo 10 veces cada medición para
cada una de las distancias.
Fig.5 Cronometro digital.
Paralelamente se iba tomando nota de los tiempos, llevando
un registro con un total de 60. A los datos anteriores se les
aplicó la ecuación de v=∆x / ∆t para establecer la velocidad
de la gota. A continuación los datos obtenidos fueron tabu-
lados y graficados en el software.
Evidencias
Fig.6 Instrumentos de la práctica.
Fig.7 Fijación del tubo burbuja al soporte universal.

4. 4
Fig.8 Verificación del ángulo formado con la horizontal.
Fig.9 Medición de tiempos y recolección de datos.
4. Manejo de Gráficos
TABLA DE DATOS (Distancia en función de tiempo)
2. GRAFICA DE DESPLAZAMIENTO (x) EN FUN-
CION DE TIEMPO (t)
0 3 6 9
0,0
0,1
0,2
0,3
distancia(m)
tiempo (s)
distancia
Linear Fit of distancia
Equation y = a +
Adj. R-Squ 0,9993
Value Standard Er
distancia Intercep -4,91444 0,00187
distancia Slope 0,03895 4,03166E-4

5. 5
3. GRAFICA DE VELOCIDAD (v) EN FUNCION DE
TIEMPO (t)
0 3 6 9
0
1
2
3
4
5
velocidad(m/s)
tiempo (s)
velocidad
Linear Fit of velocidad
Equatio y = a
Adj. R-S -0,11
Valu Standar
velocida Interc 3,81 0,08645
velocida Slope 0,01 0,01726
5. Conclusiones
1. Se comprobaron en la práctica las principales
características del movimiento rectilíneo uniforme
(MRU).
2. Se hizo evidente que la mayoría de las veces se
obtenía un pequeño margen de error, esto debido a
que la mano humana era incapaz de dar con la me-
dida exacta en el cronómetro, y por esta razón la
gráfica no era perfectamente recta.
3. Se pudo concluir que la variable independiente
en este movimiento físico es el tiempo (t), y la de-
pendiente el desplazamiento (x), ya que para cada
distancia era necesario contabilizar de nuevo el
tiempo en que la burbuja la recorría en su totalidad.
4. Se aprendió a manipular datos, promedios y
margen de errores.
5. La fórmula de la velocidad media v=∆x / ∆t fue
aplicada a los datos obtenidos, reforzando los co-
nocimientos previos vistos en clase.
6. Se comprobó gracias a las gráficas que la velo-
cidad fue constante en el tiempo y que no hubo
aceleración presente, fue nula.
7. En la gráfica de desplazamiento (x) en función
de tiempo se observó que entre estas dos variables
hay una relación directamente proporcional: cuan-
do la distancia recorrida es mayor también lo es el
tiempo.
Preguntas Generadoras
º ¿Cómo se comporta la velocidad de la gota de aire?
R// Su velocidad siempre fue constante, por lo que no
hubo aceleración presente.
º ¿Qué clase de movimiento describe la gota de aire?
R// La gota siempre se mantuvo a una velocidad constante,
no importaba si la distancia se hacía mayor. También se
evidenció que siempre que la distancia aumentaba también
aumenta su tiempo de recorrido, conservaban una relación
directamente proporcional, que corresponde al Movimiento
Uniforme.
º Identifique los factores que pueden afectar en la recolec-
ción de datos.
R//El factor que afectó la recolección de datos fue el margen
de error al tomar el tiempo, pues era bastante impreciso de
tomar en el cronómetro debido a la manipulación humana.
º ¿Qué análisis hace de la gráfica de desplazamiento (x) en
función del tiempo (t)?
R//Al analizar y también al realizar la gráfica, pudo esclare-
cerse que la variable independiente era el tiempo, y la va-
riable dependiente el desplazamiento, pues a mismos inter-
valos de tiempo, mismo espacio reccorrido. También se
pudo observar que la gráfica de estas dos variables era una
recta, pues eran directamente proporcionales.
6. Referencias
http://es.scribd.com/doc/91747226/Criterios-Del-Informe-de-Lab-
Oratorio
http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo_unif
orme#Ecuaciones_del_movimiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad
http://es.wikipedia.org/wiki/Rapidez
http://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Soporte_universal
http://es.wikipedia.org/wiki/Cron%C3%B3metro