• Author / Uploaded
• Renzo Terrones Murga

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA TINGO MARIA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES

PRACTICA Nº 4 “ESTUDIO DEL MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME VARIADO (MRUV)”

CURSO

:

FISICA I

DOCENTE

:

Lic. Carlos Enrique Quiche Surichaqui

ALUMNO (s)

:

Terrones Murga Renzo Mendoza Presentación Julio

Soza Mendoza Junior Grandez Gongora Diego

Tingo María – Perú

I.

INTRODUCION

En física, el movimiento uniforme acelerado (MRUA) es aquel movimiento donde la aceleración que se ejerce sobre un cuerpo es constante (en magnitud y dirección) en todo el recorrido, es decir, la aceleración es constante. El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) y Movimiento Unidimensional con Aceleración Constante, es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta y está sometido a una aceleración constante. Esto implica que para cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del móvil tendrá siempre el mismo valor. Con la presente prueba de laboratorio se pretende demostrar las propiedades del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV).

I.1 OBJETIVOS 

Estudiar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado(MRUV)



Estudiar la relación entre la posición y el instante de tiempo en un (MRUV).



Encuentre la aceleración del movimiento.

II.

MARCO TEORICO.

Historia Desde la antigüedad la relación entre fuerza y movimiento fue objeto de estudio. En el siglo IV (a. C), el filósofo griego Aristóteles , fundamentándose únicamente en la “observación”, manifestaba que para poner un cuerpo en movimiento, o para mantenerlo en dicho estado una vez iniciado, era necesario que sobre el cuerpo actuara de manera constante una fuerza. Si ésta dejaba de actuar, el cuerpo adquiría su “estado natural”, es decir, el “reposo”. No se preocupó Aristóteles de hacer la comprobación experimental de sus ideas y, debido a su enorme prestigio, las mismas se mantuvieron hasta el siglo XVI, sin que nadie se animara a contradecirlas, ya que tales comportamientos se consideraban como “naturales” y sin ninguna discusión, hasta que surge el físico italiano Galileo, quien enfrentó el pensamiento aristotélico basado en una serie de razonamientos lógicos. Galileo, que introduce el método experimental en el estudio de los fenómenos físicos realizó una serie de experimentos que lo llevaron a conclusiones diferentes de las de Aristóteles. Como en el universo todos los objetos están sometidos a interacciones mutuas es muy importante establecer qué relación existe entre fuerza y movimiento. El estudio del movimiento tomando en cuenta las fuerzas de interacción entre el objeto que se mueve y los demás objetos que lo rodean recibe el nombre de Dinámica quien llego a estas conclusiones y englobo las ideas de Galileo fue Sir Isaac Newton creando las 3 leyes de newton que se estudia en mecánica vectorial: Estática y Dinámica.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado / Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado

El movimiento rectilíneo uniformemente variado las distancias recorridas son diferentes por intervalos de tiempo iguales. Esto hace que la velocidad varíe en su módulo (Rapidez) y la razón de esta variación de velocidad por unidad de tiempo se llama aceleración. Es uniformemente porque las distancias aumentan o disminuyen proporcionalmente por cada intervalo consecutivo, de manera que la variación de la velocidad es igual en el mismo intervalo de tiempo. La aceleración es una razón constante ósea que siempre es el mismo valor. Resumiendo

todo

esto,

en

mecánica

clásica

el

movimiento

rectilíneo

uniformemente variado (MRUV) presenta tres características fundamentales:   

La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo

La forma de deducir matemáticamente las funciones de aceleración velocidad y posición en el moviento rectilíneo uniforme variado es:

III.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

MATERIALES       

Carril de aire La interfaz La polea y una pesa 02 fotopuertas 01 móvil Una laptop con software Data Studio PROCEMIENTO Armamos el esquema experimental.



Ubique un punto cerca del borde superior al carril, márquelo como punto de partida x0, luego marque x1 y x2, punto donde colocara los sensores fotopuerta.



Colocamos la primera fotopuerta a una distancia de 12 cm y el otro a 20 cm (primera medida fue a 8 cm) y lo resto se llevó a 5 cm uniformemente.



Evite en todo momento que el móvil golpee los accesorios fotopuerta (ajuste sus alturas).



Antes de realizar las medidas asegúrese de que no haya ningún dato que este registrando la computadora en ese momento; y asegúrese de guardar los datos después de cada medición.



Ubique al móvil en el partida x0 y suéltelo. Luego que este haya atravesado la segunda fotopuerta, registre las medidas por ellas realizadas en la computadora.



Continúe aumentando la distancia entre los accesorios foto puerta (D) cada 5 cm y registre las mediciones.

DATOS RECOGIDOS:

En la prueba de MRUV se utilizó el Data Studio para obtener los datos de posición vs tiempo: TABLADE DATOS N°

POSICION (m)

TIEMPO (s)

X0

0,12

0

X1

0,2

0,44

X2

0,25

0,64

X3

0,3

0,81

X4

0,35

0,93

X5

0,4

1,05

X6

0,45

1,12

X7

0,5

1,23

X8

0,55

1,3

X9

0,6

1,4

X10

0,65

1,49

X11

0,7

1,56

X12

0,75

1,61

X13

0,8

1,69

X14

0,85

1,75

X15

0,9

1,81

IV.

RESULTADOS

Utilizamos de programa (Ms Excel) para ver cuál es el movimiento de los datos obtenidos en el cuadro:

Vemos que el moviemiento tiene un comportamiento cuadratico por eso lo llavamos a un ajueste parábolico mediante un linea de tendencia que nos dara la ecuacion experimental:

ANALISIS E INTERPRETACIÓN:

La grafica obtenida por Excel explica el movimiento del carrito sobre el carril de aire respecto al tiempo. El objeto tiende a aumentar su velocidad de manera constante en el tiempo, esta variación de velocidad (aceleración) está en relación con la fuerza de tensión que actúa sobre él carro mediante la pesa sujeta a la polea, a un lapso mayor de tiempo mayor velocidad. Haciendo el ajuste cuadrático a los datos podemos obtener su línea de tendencia y encontrar su función matemática. Para la prueba realizada en laboratorio la función que gobierna los datos del MRUV es: La fórmula experimental es:

La fórmula teórica es:

INTERPOLACION DE DATOS: X = Y (función posición respecto del tiempo) X0 = 0.126 m V0 = 0.0537 m/s a = 0.1024 m/s2

V.

CONCLUSIONES

Al término del experimento se pudo comprobar lo siguiente:



La tensión que ejerce la polea sobre un cuerpo en reposo que recorre un plano nivelado debido a la pesa hace que la velocidad del móvil aumente en cada intervalo de tiempo.



La aceleración que experimenta un cuerpo está dada por una función cuadrática (describe una parábola).



La posición inicial, la velocidad inicial y la aceleración se obtiene comparando la ecuación teórica y la experimental.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS



Robert Resnick, David Halliday e Kenneth S. Krane: Física 1. 5a edición. Editora LTC, 2003.



HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, Fundamentos de Física. v. 1. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2006.



NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica. 1. 4. ed. São Paulo, SP: Edgard Blücher, 2002.



TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Científicos e Ingenieros. v. 1. 5. ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos, 2006. 840 p.



MECÁNICA VECTORIAL edición pág. 617.

PARA INGENIEROS

DINÁMICA Novena