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Fecha: 20/08/ PRACTICA O ENSAYO DE LABORATORIO Versión: 01 Aprobado por: Jefe de recursos educativos MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME MRU
1. Presentación Muchos fenómenos de la naturaleza están relacionados con el movimiento rectilíneo uniforme, como por ejemplo el sonido y la luz. Se sabe que la propagación del sonido en el aire y de la luz en el vacío se hace con velocidad constante. El sonido viaja en el aire a una velocidad de 340 m/s, aproximadamente y la luz en el vacío a 300.000km/s. A partir de estas podríamos establecer a que distancia cayó un rayo contando los segundos transcurridos entre su aparición y su estampido 2. Objetivos de la práctica 2.1. Objetivo general Comprobar las características del movimiento uniforme, mediante montaje que puedan simular las mismas 2.2. Objetivos específicos 2.2.1. Tabular las medidas del tiempo por medio de cuadros comparativos. 2.2.2. Realizar las gráficas del movimiento para emitir juicios que puedan ayudar su estudio. 2.2.3. Interpretar los resultados para el cálculo de la velocidad del cuerpo. 3. Marco Teórico La cinemática es la parte de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. Cinemática deriva de la palabra griega κινεω (kineo) que significa mover. Movimiento rectilíneo Uniforme (M.R.U.) Un movimiento rectilíneo uniforme es aquel en el que la trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante. Se denomina movimiento rectilíneo, aquél cuya trayectoria es una línea recta.
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Fecha: 20/08/ PRACTICA O ENSAYO DE LABORATORIO Versión: 01 Aprobado por: Jefe de recursos educativos Fuente: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSgaVOSbt7h- 0Jq3LvCgAt0RUa9QS1sHM1vgwa3g9QA-Nh7f-H2AQ En la recta situamos un origen (Figura 1) O, donde estará un observador que medirá la posición del móvil x en el instante t. Las posiciones serán positivas si el móvil está a la derecha del origen y negativas si está a la izquierda del origen. Las ecuaciones que describen este movimiento son:
X = X 0 + V ⋅ t
Si la partícula parte del origen, la ecuación anterior se reduce a:
X = V ⋅ t
LAS GRAFICAS DEL M.R.U.
Una gráfica importante de este movimiento es la de posición contra tiempo (x – t) (ver figura 2) La cual es una recta creciente si la partícula se mueve hacia la derecha, una recta paralela al eje del tiempo, lo cual indica que partícula esta en reposo y una recta decreciente lo cual indica que el movimiento es hacia la izquierda.
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Fecha: 20/08/ PRACTICA O ENSAYO DE LABORATORIO Versión: 01 Aprobado por: Jefe de recursos educativos http://www.fisicodidactico.com/img/lab_fisica/mecanica/rampa_mov_rectilineo_uniforme.jpg a. Se libera la esfera en A y al llegar B se activa el cronómetro y al pasar por C se desactiva el cronometro, con lo cual se toma el tiempo para recorrer distancia X. Se repite este procedimiento 3 veces para promediar el tiempo para esa distancia X b. Repetir la experiencia anterior para 6 valores de X diferente hasta llenar la siguiente tabla. TABLA DE RESULTADOS Dimensión Valores medidos
VM
Valores medidos
VM
Valores medidos
VM
Espacio X en (m ) Tiempo t en (s) Dimensi ón Valores medidos
VM
Valores medidos
VM
Valores medidos
VM
Espacio X en (m )
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Fecha: 20/08/ PRACTICA O ENSAYO DE LABORATORIO Versión: 01 Aprobado por: Jefe de recursos educativos Tiempo t en (s) c. Trazar la gráfica de x – t (en papel milimetrado)
d. Si resulto una recta, entonces se cumple que x = k ⋅ t
e. Donde k es la constante de proporcionalidad y a la vez es la pendiente de la recta y se puede calcular mediante la fórmula de la pendiente, esto es:
k =
xf − xi
tf − ti
f. Calcula varios valores de k (k 1 , k 2 , k3,... ) sobre la gráfica obtenida en el punto anterior, con dos puntos que están en la recta o muy cerca de ella y promédialos usando los valores hacia la cual se observa una tendencia, ¿Qué representa esa tendencia?
k 1 k 2 k
k 4 k
k
6 VM (
¯ k
R/ _______________________________________________________________
PREGUNTAS
I. Utilizando el análisis dimensional, ¿Qué representa físicamente la constante
¯ k
R/
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
II. Si un automóvil se moviera con las características de la esfera de la práctica, ¿Cuánto tiempo tardaría para llegar de Cartagena a Barranquilla? (distancia 120km)
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- Calcula la velocidad de la partícula para 0.2seg.
- Determina la velocidad de la partícula en el tramo GH
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Fecha: 20/08/ PRACTICA O ENSAYO DE LABORATORIO Versión: 01 Aprobado por: Jefe de recursos educativos
- Calcula el desplazamiento de la partícula de A hasta F
- Determina la ecuación de posición de la partícula al cabo de 1.8 seg.
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