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• Sebastián Montealegre

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ENTREGA FINAL

Trabajo Colaborativo Semanas 3, 4 y 5 Cinemática 2D y Dinámica

SUBGRUPO 29

MORENO RICO CAROL DAYANA CÓDIGO:1821024766 WILFREDO ORTEGA CONRADO CÓDIGO 1811025252 OMAR BELTRAN HIDALGO: 1511024469 ALEXANDER FIERRO ANGEL:1821024762 SEBASTIAN MONTEALEGRE: 1911025634

FÍSICA I 16 DE JUNIO DEL 2020

Introducción: Dadas las múltiples fuerzas que a diario acompañan nuestras actividades y las cuales se convierten en parte del paisaje y la rutina, el presente documento y/o trabajo busca demostrar el análisis que cada integrante del grupo realiza frente a unas cuantas actividades triviales pero que de otro modo no tendrían trascendencia alguna y no generarían el interés del caso. Si bien hacen parte de una actividad educativa, es muy importante destacar que mas allá de lo aprendido o el refrescar la memoria frente a varios temas, esta actividad nos recuerda que la simpleza de cada movimiento, de cada objeto, de cada efecto natural y en general cualquier cosa que pueda pasar a nuestro alrededor, esta directamente relacionada con la física, por lo que cada cosa tiene su respectiva explicación fisicomatemática y pasa de ser algo simple a un momento o situación con una robustez impresionante frente a todos los aspectos que permiten que algo se mueva, se caliente etc.

Objetivos: Expresar mediante el desarrollo de las múltiples actividades en el presente documento lo aprendido a lo largo del desarrollo del módulo de física, con el cual se abre la puerta al análisis y al entender de las formas en que las múltiples fuerzas, movimientos, efectos naturales influyen en cada actividad, movimiento u otro. Objetivos específicos: Generar debate y análisis frente a las múltiples soluciones dadas por el grupo a los diferentes ejercicios y consolidar entre los mismos los conocimientos adquiridos a lo largo del módulo. Plantear y expresar múltiples soluciones a un mismo ejercicio. Consolidar conceptos asociados a los temas estudiados y desarrollados.

ACTIVIDAD # 1: Cálculo de la gravedad de Marte haciendo uso del lanzamiento parabólico.

1. Ingreso al simulador: Cada integrante del grupo debe ingresar al simulador MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES (ver las indicaciones presentadas más arriba). Posteriormente escuche las instrucciones que allí aparecen, luego cada integrante debe realizar cuatro lanzamientos variando el ángulo y la velocidad inicial (tenga en cuenta que en el simulador las unidades de la velocidad aparecen m/s2, esto es un pequeño error del simulador ya que las unidades de la velocidad son m/s), la idea es que, en lo posible, no se repitan lanzamientos entre los integrantes. A continuación, registre los datos obtenidos en la siguiente tabla.

Estudiante

Dmax 15,67 m 17,06 m Carol Moreno 15,01 m 12,91 m 15,01 m 14,59 m Wilfredo Ortega 9,4 m 11,76 m 15,01 m Omar Beltran 15,39 m Hidalgo 14,79 m 11,64 m 10,43 m Alexander Fierro 12,23 m Angel 13,00 m 15,01 m 14,19 m Sebastian 17,54 m Montealegre 10,53 m 14,02 m

Informacion de Simulacion Tmax Vo 3,53 s 6,91 m/s 3,68 s 7,21 m/s 2,40 s 7,21 m/s 2,00 s 7,11 m/s 2,40 s 7,21 m/s 2,37 s 7,11 m/s 1,30 s 7,51 m/s 1,69 s 7,41 m/s 2,40 s 7,21 m/s 2,68 s 7,01 m/s 2,14 s 7,61 m/s 2,79 s 5,91 m/s 2,00 s 6,01 m/s 2,17 s 6,51 m/s 2,24 s 6,71 m/s 2,40 s 7,21 m/s 7,01 m/s 7,31 m/s 7,01 m/s 7,41 m/s

Angulo 50° 50° 30° 25° 30° 30° 15° 20° 30° 35° 25° 45° 30° 30° 30° 30° 30° 40° 20° 25°

Gravedad 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 2.9 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠 3.0 𝑚 𝑠

Los datos recopilados se plasman en la tabla anterior, la cual tiene la respuesta encontrada al desarrollar la ecuación del caso. 2. Para el cálculo de la última columna g se debe hacer uso de la siguiente ecuación: (Tenga en cuenta que debe calcular la gravedad para cada terna de datos).

𝑔=𝑉02 𝑠𝑒𝑛(2𝜃) / 𝐷𝑚𝑎𝑥

3. Cada integrante, adicional al registro de los datos en la tabla 1, debe registrar una imagen en el foro del grupo donde se evidencien los 4 lanzamientos, tal y como aparece a continuación: Una vez se ingresa al simulador, se reciben las instrucciones y se realizan los lanzamientos del caso. Por cada integrante se recopilo una tabla de cuatro datos los cuales en algunos casos fueron iguales. Alexander Ferro

Wilfredo Ortega

Carol Moreno

Omar Beltran

Sebastian Montealegre

De acuerdo a las instrucciones cada integrante realizo el ejercicio, con los cuales coincidieron algunos datos. 4. Con la tabla 1 completa, se debe proceder a calcular la gravedad promedio del planeta Marte. Para este ítem, se debe consultar ¿cómo se calcula la incertidumbre cuando se realiza un análisis estadístico por promedio? ¿Qué es el error relativo? ¿Qué es el error absoluto? Y ¿Qué es el error porcentual? Posteriormente, se debe registrar el valor promedio de la gravedad junto con su incertidumbre. Incertidumbre: La incertidumbre estadistica es la alietoriedad o el error proveniente de varias fuentes como las descritas al usar la metodologia estadistica. La falta de certeza, un estado de conocimiento limitado donde es imposible describir exactamente, un resultado futuro o mas de un resultado posible. 𝑛

𝑠=√

∑𝑖−𝑗(𝑥 − 𝑥̅ ) 𝑛−1

Promedio: Es el valor encontrado entre la sumatoria de los datos encontrados dividido en la cantidad total de datos, estableciendo un numero central entre todos los datos. ∑𝑛𝑖−𝑗 𝑥𝑖 𝑥̅ = 𝑛 Error absoluto: Es la diferencia entre el valor de la media y el valor tomado como exacto, puede ser positivo o negativo. 𝐸𝑅 = 𝑥 − 𝑥̅

Error Relativo: Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Al igual que el valor absoluto puede ser positivo o negativo (según lo sea el error) porque puede ser por exceso o por defecto. 𝐸𝐴 𝐸𝑅 = 𝑥 Error Porcentual: Es la manifestación de un error relativo en términos porcentuales. En otras palabras, es un error numérico expresado por el valor que arroja un error relativo, posteriormente multiplicado por 100. 𝐸𝑅 = 𝐸𝑅 *100

Desarrollo del Ejercicio Carol Moreno

Alexander Fierro

Wilfredo Ortega:

Omar Beltrán Hidalgo

Primera Conclusión del Ejercicio: Si bien cada integrante utilizo la misma ecuación e hizo la investigación independiente frente a los datos estadísticos adicionales, todos realizamos el ejercicio con procedimientos similares, aunque expresados de manera diferente en el desarrollo. En este mismo sentido, se concluye que desarrollo del grupo frente al ejercicio coincidió con los resultados esperados y demostró el conocimiento del caso al igual que el aspecto investigativo frente a aspectos desconocidos y por qué no decirlo olvidados. ACTIVIDAD # 2: Cálculo del ángulo de inclinación de una rampa en un aeropuerto. 5. Ingreso al simulador: Cada integrante del grupo debe ingresar al simulador DINAMICA (ver las indicaciones presentadas más arriba). Posteriormente escuche las instrucciones que allí aparecen, luego cada integrante debe interactuar con el simulador. En el foro del grupo registre una imagen donde se evidencie su interacción. • Acorde a esta instrucción, cada integrante anexo al foro el respectivo registro de la actividad frente al simulador. Teniendo en cuenta los datos obtenido en el simulador, calcule el ángulo de inclinación de la rampa para cada grupo de datos. Para este cálculo solo tenga en cuenta las aceleraciones positivas (NO tenga en cuenta las negativas). Debe consultar como se puede calcular el ángulo a partir de los datos conocidos (a: aceleración, g: gravedad, Uk: coeficiente de rozamiento). Registre sus datos y resultados en la siguiente tabla.

•

Ángulo de inclinación de la rampa para cada grupo de datos.

Informacion de Simulacion Aceleracion Uk Masa Material 0,47 𝑚 𝑠 0.2 10 Kg Plastico Carol Moreno 𝑚 𝑠 1,42 0.1 9 Kg Metal Alexander Fierro -2,38 𝑚 𝑠 0.5 8 Kg Cuero Angel -1,43 𝑚 𝑠 0.4 6 Kg Carton 𝑚 𝑠 1,08 0.1 9 Kg Metal Wilfredo Ortega 0,12 𝑚 𝑠 0.2 10 Kg Plastico -2,95 𝑚 𝑠 0.6 12 Kg Lona Omar Beltran 𝑚 𝑠 0.82 0.2 10 Kg Plastico Hidalgo 1.76 𝑚 𝑠 0.1 9 Kg Metal

Estudiante

Angulo Inclinacion 19.03° 4.11° 13.3° 13.1° 12° 11.99° 30,96° 11,3° 5,65°

Sebastián Montealegre

1,08

0,1

9

Metal

6

0,12

0,2

10

Plástico

11

•

Valor promedio de los ángulos obtenidos.

•

Incertidumbre.

Conclusión del ejercicio: En relación a este ejercicio, de acuerdo a los aportes de cada uno de los integrantes y una vez conversado en la consolidación, tenemos puntos diferentes de vista en la primera fase que llevo a obtener diferentes resultados y opiniones de alguna forma divididas por la misma claridad con la que cada uno plasmo el desarrollo del a actividad. Ahora bien, lo que si se tiene claro y es opinión común, es poder analizar la información de la simulación, frente a las múltiples fuerzas que actúan en la banda transportadora, de igual forma el efecto que representan tanto los materiales de las maletas como los pesos de las mismas, frente al desplazamiento y sus velocidades. ACTIVIDAD # 3: Resuelva los siguientes ejercicios. 6. En una feria, se gana una jirafa de peluche lanzando una moneda a un platito, el cual está sobre una repisa más arriba del punto en que la moneda sale de la mano y a una distancia horizontal de 2.1 m desde ese punto (ver figura). Si lanza la moneda con velocidad de 6.4 m/s, a un ángulo de 60° sobre la horizontal, la moneda caerá en el platito. Ignore la resistencia del aire.

Datos: distancia:2.1m velocidad:6.4m/s ángulo:60° altura:? velocidad inicial: 6.4cos(60)=3.2 velocidad final: 6.4sen(60)=5.54 a. ¿A qué altura está la repisa sobre el punto donde se lanza la moneda?

La altura de la repisa sobre el punto donde se lanza la moneda es de 1.53m b. ¿Qué componente vertical tiene la velocidad de la moneda justo antes de caer en el platito?

El componente de velocidad generado al caer es de -0.83m/s cuando la moneda va cae en el platito.

Conclusiones del ejercicio: Entre todas las actividades realizadas, algo que tenemos en consenso es la solución y el resultado, entre lo que cada uno planteo y encontró como respuesta, coincidimos en los planteamientos, así mismo se denota el entendimiento frente al tema de desplazamiento y sus aristas.

7. Una caja de 25.0 kg con libros de texto está en una rampa de carga que forma un ángulo con la horizontal. El coeficiente de fricción cinética es de 0.25; y el coeficiente de fricción estática, de 0.35.

a. Al aumentar el ángulo α, determine el ángulo mínimo con que la caja comienza a resbalar. Px-Fr=ma mgsenα-μ_s N=ma mgsenα-μ_s (mg)cosα=ma mgsenα-μ_s mgcosα=ma a=0 mgsenα-μ_s mgcosα=0 mg(senα-μ_s cosα)=0 senα-μ_s cosα=0 senα=μ_s cosα tngα=μ_s α=Arctng(μ_s ) α=Arctng(0,35) α=19.3°

b. Con ese ángulo calcule la aceleración una vez que la caja está en movimiento mgsenα-μ_k mgcosα=ma gsenα-μ_k gcosα=a a=9.8sen(19.3°)-0.35(9.8)cos(19.3°) a=0.92 m⁄s^2

c. a rapidez con que se moverá la caja una vez que se haya resbalado 5.0 m por la rampa. a=v/t v=at v=0.926(5) v=4.63 m⁄s

CONCLUSIONES GENERALES •

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Al desarrollar en su totalidad el ejercicio, algo obvio de identificar es la disparidad de conceptos e interpretaciones, pero la mayoría de ellas llegaron al mismo resultado. De igual forma, también debemos aclarar que los conocimientos obtenidos fueron muy amplios y nos hace ver las múltiples situaciones con otros ojos y formas de pensar. Es importante mencionar y decir que algunas cosas aun no son tan claras, lo que evidentemente debe generar una alerta de forma que podamos reforzar y afianzar los conocimientos.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS disfrutalasmatematicas. (2020). www.disfrutalasmatematicas.com Obtenido dehttps://www.disfrutalasmatematicas.com/datos/percentaje-diferenciaerror.html ekuatio. (2017). ekuatio.com. Obtenido de https://ekuatio.com/error-absolutos-y-errorrelativos-que-son-y-como-se-calculan/ fisicalab. (16 de 01 de 2014). www.fisicalab.com. https://www.fisicalab.com/legado/pyr/966

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