Laboratorio de MRU y MRUA, Ejercicios de Física

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FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE FISICA

GUÍA PARA PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

3. MOVIMIENTO RECTILINEAO UNIFORME (RIEL DE AIRE)

UNIFORME (RIEL DE AIRE)

OBJETIVOS

 Describir el movimiento de un deslizador que se desplaza sin rozamiento sobre un carril de aire (carril de Fletcher).  Analizar las características del movimiento rectilíneo uniforme haciendo uso un riel de aire.  El alumno construirá y estudiará gráficas de la posición contra el tiempo.  El alumno estudiará el comportamiento de la velocidad media y determinará la ecuación de movimiento. MATERIALES  Sistema de Riel de Aire.  Papel Milimetrado.  Cronómetro.  Hilo. FUNDAMENTOS TEÓRICOS La cinemática describe el movimiento de los cuerpos sin considerar las leyes generales de la mecánica, pues se concentra en variables como posición, velocidad y aceleración pero no tiene en cuenta las fuerzas implicadas. Específicamente, la descripción del movimiento de una partícula consiste en saber cuál es la posición de la partícula en cada instante de tiempo. En el lenguaje matemático, describir el movimiento de una partícula equivale a encontrar la función que asigna a cada instante de tiempo el valor de la posición de la partícula en ese instante.  Posición Para determinar la posición de un cuerpo primero establecemos el sistema de referencia. En un plano, en dos dimensiones, la coordenada X corresponde al eje de abcisa, eje horizontal y la coordenada Y al eje de ordenada, eje vertical. El observador se sitúa en el origen del Sistema de referencia (SR) y mediante un aparato de medida adecuado o a través de relaciones matemáticas, se determina el valor de cada posición (X,Y). Ese par, (X,Y), son las coordenadas del vector posición, ó simplemente posición, que une el punto en el que se encuentra el cuerpo con el origen de coordenadas. La unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro [m]. Si conoces la posición de un cuerpo en cada instante de tiempo, el movimiento del mismo queda perfectamente descrito.

UNIFORME (RIEL DE AIRE)

 Velocidad Instantánea El concepto cotidiano de velocidad surge cuando apreciamos la rapidez o lentitud con que se mueve un cuerpo. De alguna manera relacionamos el desplazamiento realizado con el tiempo invertido en él. En este apartado vamos a precisar qué es la velocidad física, también conocida como velocidad instantánea o, simplemente, velocidad. Para entenderlo bien, te recomendamos que previamente leas el apartado en el que te presentamos la velocidad media. La velocidad física de un cuerpo en un punto o velocidad instantánea es la que tiene el cuerpo en un instante específico, en un punto determinado de su trayectoria. El procedimiento para definir la velocidad instantánea o, simplemente, velocidad en un punto A consiste en calcular la velocidad media entre A y un punto lo más próximo posible a A. Esto se traduce en calcular la velocidad media en un intervalo de tiempo lo más pequeño posible. En la gráfica puedes ver el vector de posición del punto A y del resto de puntos B, C y D. Figura 2. Grafica para la Velocidad Instantanea. Para el empleo del método gráfico se debe seleccionar una escala adecuada de manera que al representar la magnitud de las fuerzas en su diagrama vectorial éste ocupe el mayor espacio de la hoja. Los ángulos que las fuerzas forman con el eje de referencia se miden con un transportador.

UNIFORME (RIEL DE AIRE)

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Nivelación del carril. Antes de iniciar el experimento asegúrese de nivelar el carril de aire. El mismo deslizador sirve para este propósito. Ubíquelo en un punto intermedio del carril y encienda el compresor. Ajuste los tres tomillos dorados que están en la platina metálica roja (dos en un extremo, uno en el otro extremo), hasta que observe que el deslizador se mantiene esencialmente en la misma, posición después de dejarlo cuidadosamente en reposo. 2. Ahora realice el montaje que se ilustra en la Figura 3. Cuelgue de la cuerda una masa de unos 50 g. Escoja el sitio de partida del deslizador y la longitud de la cuerda, de tal manera que el deslizador recorra aproximadamente la mitad del camino antes de que la pesa caiga al piso; y el resto después de que la pesa haya caído. Figura 3. Procedimiento Experimental 3. Tomar varios puntos de referencia por parte del estudiante sobre la longitud del carril, definir cinco de estos puntos en total, en cada uno de estos puntos se debe tomar el tiempo y la distancia recorrida y se debe registrar en la siguiente tabla. Los datos deben de ser tomados respecto del punto de inicio del movimiento. Observación Tiempo (s) Distancia en (m) 1 2 3 4 5 4. Repetir el procedimiento dos y tres para valores de masa de 100 gr y 150 gr, registrando los datos en una tabla idéntica a la del procedimiento tres.