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• Arturo Reyes

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Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Instituto de Ingeniería y Tecnología Laboratorio de Física Física II y Dinámica. Práctica # 1 Sección 1 Aceleración en movimiento unidimensional

I. Introducción. En esta práctica de laboratorio, continuaremos las exploraciones de las diferentes descripciones de movimiento unidimensional. Los experimentos estarán particularmente enfocados en representaciones gráficas del movimiento de objetos cuyo movimiento esta cambiando. En particular, examinaremos la relación entre velocidad y aceleración. En el estudio de fuerzas y las Leyes de Newton es conveniente un sólido conocimiento acerca de la aceleración, frecuentemente será necesario recurrir a los resultados de cinemática para determinar cuales fuerzas están actuando sobre un cuerpo y calcular sus magnitudes. II. Objetivos y materiales Objetivos Generales: 1. Describir las gráficas de posición (x) contra tiempo (t) y de velocidad (v) contra tiempo (t) cuando la rapidez del objeto esta cambiando. 2. Usar una gráfica de velocidad (v) contra tiempo (t) para determinar la aceleración de un objeto. 3. Relacionar las direcciones de la velocidad y aceleración con los cambios de rapidez del objeto. 4. Relacionar diferentes descripciones de movimiento, incluyendo gráficas, ecuaciones algebraicas y descripciones escritas. Objetivos particulares: 1. Conocer el uso del detector de movimiento. 2. Conocer y analizar graficas cinemáticas para objetos que se mueven a velocidad constante. 3. Conocer y analizar graficas de objetos que aumentan su rapidez en dirección positiva. 4. Determinar aceleración a partir de la grafica de velocidad. 5. Analizar varias combinaciones de velocidad y aceleración. 6. Generalizar resultados de las observaciones hechas. Materiales:    

Un carrito dinámico. Un carrito con ventilador. Un sensor de movimiento Un riel largo

III. Detector de movimiento y carro dinámico 1.-Da al carro (sin ventilador) un empujón rápido y luego deja que se mueva libremente a lo largo de la pista. Observa el movimiento subsiguiente (¡con tus ojos, no en la computadora!). Describe verbalmente el movimiento (especifica la dirección del movimiento así como si el carro se esta moviendo con rapidez constante y si está aumentando o disminuyendo la rapidez). Descripción verbal:

Haz una predicción de las gráficas de posición y velocidad para el carro y dibújalas en los ejes en blanco que están a la derecha.

2.- Empieza ahora la recolección de datos, dando un empujón al carro igual que en la sección anterior (1) y usa la computadora para observar las gráficas de posición y velocidad. A. Dibuja las gráficas resultantes en los ejes en blanco que se encuentran a la derecha.

B. Compara estas gráficas con tus predicciones. Explica tu razonamiento. Si hay deferencias entre tus predicciones y las gráficas que aparecieron en tu

computadora, dibuja ambas, distinguiendo una de la otra.

Las pistas y los carros están construidos para que tengan una fricción muy pequeña, por lo que el movimiento del carro después de empujarlo debe ser muy cercano al movimiento uniforme. Si no es así, pide ayuda a tu instructor. IV. Movimiento con rapidez en aumento. Pide a tu instructor un carrito con ventilador. Verifica que este funcionando correctamente el ventilador. El ventilador será utilizado para producir movimiento con rapidez variable. Precaución: El contacto de las hojas del ventilador con un objeto estacionario, como tus dedos, puede dañar las hojas del ventilador! También puede resultar doloroso el golpe de las hojas con tus dedos, aunque no será un daño grave) 1. Coloca el carro sobre la pista y enciende el ventilador. El carro empieza a moverse en dirección opuesta al detector de movimiento. Observa el movimiento del carro a lo largo de la pista. No utilices el detector de movimiento todavía. (Nota: Apaga el ventilador en cuanto termines para no descargar las baterías) A. Da una descripción verbal del movimiento, incluyendo dirección de movimiento así como si el carro se mueve a velocidad constante y si su rapidez está aumentando o disminuyendo. Haz una predicción acerca de si la rapidez cambia todo o el tiempo o si alcanza una cierta velocidad en algún punto.

B.

¿Cómo crees que serán las gráficas de posición y velocidad del movimiento del carro? Dibuja tus predicciones en los ejes en blanco que se encuentran a la derecha. 2. Empieza la recolección de datos y repite el movimiento de la sección anterior (1). Deberás

encontrar que el carro aumenta su rapidez (aproximadamente) a una razón constante. Contacta a tu instructor si no es así. A. ¿Cómo son las gráficas en comparación con tus predicciones? Explica.

B. ¿En que son diferentes las gráficas de posición contra tiempo de un carro con aumento de rapidez de las gráficas de posición contra tiempo para movimiento uniforme?

C. ¿Cuál es la diferencia entre las gráficas de velocidad contra tiempo de un carro que aumenta su rapidez y las gráficas de velocidad contra tiempo para un movimiento uniforme?