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UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL – LICENCIATURA EN ELECTRÓNICA FISICA I

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INFORME DE PARCIAL LEYES DE NEWTON Autor Juan Sebastián Téllez López 

Resumen— En el siguiente informe con el tema de las leyes de newton vamos a analizar una situación en particular, de una pelota que cae en caída libre a través de varias pendientes inclinadas en diferentes grados, lo que buscamos con el presente es hacer una breve comparación entre los datos obtenidos con unos simuladores (Algodoo y Tracker) con los resultados que nos den las fórmulas aplicadas de lo aprendido en clase sobre el tema.

-En Tracker se cargara el vídeo y se le hará un seguimiento de masa hasta que termine el movimiento, luego se verán las gráficas de posición respecto al tiempo. -Se analizaran los resultados obtenidos y se dará una breve explicación del movimiento mediante un informe científico. B. Resultados

Términos Relevantes—Newton, leyes, movimiento, Algodoo, Tracker.

I. INTRODUCCION En el presente informe vamos a realizar un pequeño análisis aplicando un poco de lo aprendido acerca de las leyes de newton, en la siguiente situación: “Se deja caer una pelota, en caída libre sobre una serie de pendientes inclinadas (7) hasta que llega al suelo y se detiene, analice mediante Algodoo o Tracker ¿Cómo se comporta la velocidad? ¿Cómo se comporta la aceleración? Y ¿En que influye el grado de inclinación de las pendientes?”. II.OBJETIVOS A) General -Mediante la aplicación de las leyes de newton, de movimiento o de caída libre. Aplicarlas a una situación previamente dicha según se necesite, utilizando los datos que se tienen, y analizar cómo fue el comportamiento de cada magnitud, con respecto a la simulación en alguno de los programas dados (Algodoo, Tracker). B) Específicos -Analizar cómo se comporta en términos de movimiento la situación dada. -Analizar la variación de aceleración y velocidad cuando la pelota cae de pendiente en pendiente. -Mostrar gráficos de los puntos anteriores. -Dar un resultado sobre los datos obtenidos III. PROCEDIMIENTOS, RESULTADOS Y OBSERVACIONES A. Procedimientos -En el cuaderno se dibuja una situación que evidencie un fenómeno físico donde se evidencie “movimiento”. -Con “Algodoo” se diagramara la situación, donde se podrá ver grafica de magnitudes (Velocidad-Aceleración).

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-Se gravara un vídeo del movimiento con aTube Cátcher.

Fig. 1. Velocidad con respecto al tiempo. Aquí se evidencian las variaciones de velocidad por parte de la pelota en el sistema, hay dos cosas claves; La primera: Cada que la gráfica llega a un punto alto y vuelve a bajar es cuando va de una pendiente y cae a otra, y la segunda: la velocidad se comporta de una manera similar en cada cambio, por lo tanto puede decirse que el aumento de velocidad es casi igual pero varía por un factor que se mencionara más adelante.

Fig. 2. Aceleración con respecto al tiempo. Aquí a simple vista observamos una gráfica un poco incoherente porque tiene valores que superan los 100 m/s2 lo cual se debe a la variación de aceleración por cada vez que la pelota pasa de una pendiente a otra, después de esos picos altos vemos líneas muy bajas y casi en línea recta (No se pueden ver bien debido a que no se pudo escalar) lo cual nos dice que la aceleración es casi constante ya que varía pero por muy poco a medida que la pelota se va deslizando, y va disminuyendo su valor hasta que cae a otra, vuelve toma aceleración hasta que llega al punto donde se detiene.

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL – LICENCIATURA EN ELECTRÓNICA FISICA I NOTA: Para las figuras 1 y 2 esta variación mencionada y los cambios bruscos de aceleración y velocidad, se debe a la manera en que esta el sistema, donde cada que cae de una pendiente a otra el impacto que hace descuadra el análisis por instantes pero luego retoma con los valores normales, también la variación depende del grado de inclinación de cada plataforma, donde mientras más empinada este mayor velocidad y aceleración adquirirá la pelota, y mientras más recta este va a ser lo contrario. C. Observaciones Es un poco notable la diferencia que hay entre lo que está en el papel, lo que se simula y lo que se vive en la situación real, pero en si con las herramientas obtenidas a lo largo del tiempo como son las formulas y demás, se ha logrado analizar sin tener que recrear la situación por medio de un lápiz y un papel como se comporta este mismo, el cual no es que sea el más exacto debido a que hay algunos factores que por más mínimos que parezcan pero no se toman en cuenta, como dirección el aire, entre otros; En la parte de la simulación depende de la interpretación grafica que previamente se realice de la situación, pero en este caso mediante la tecnología podemos recoger aquellos elementos que en el papel no se tienen en cuenta y dar un análisis de la manera que queramos, ofreciéndonos gran cantidad de formas para visualizar lo que hicimos y tener un análisis más confiable, para los dos anteriores existe la posibilidad de hacerlo las veces que queramos en el caso de que nos quede mal. Y por último en una situación real ya nos enfrentamos a poner en practica la teoría, pero ya no con lápiz ni con simuladores, sino con herramientas especialmente creadas para esta clase de fenómenos, aunque esta alternativa es un poco más compleja debido a que se tiene que saber muy bien que es lo que toca hacer, de qué manera, y no todos lo pueden hacer o no saben cómo lograrlo de una manera eficaz. D. Ecuaciones La ecuación que aplique para los puntos en los cuales la pelota comienza a deslizarse por cada pendiente (1), tomando de “Algodoo” aquellos instantes de tiempo, aceleración y velocidad para hallar la posición de la pelota y a la final la distancia total que recorrió durante todo el sistema.

(1) X-X0=V0t+1/2at2 (Ecuaciones se envían en un archivo adicional)

IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS Es vital antes de comenzar cualquier estudio o análisis de algún fenómeno físico saber, ¿Qué voy a hacer? ¿Con que lo voy a hacer? Y ¿De qué manera lo voy a hacer? Buscando

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siempre no específicamente la alternativa más fácil, sino la que me dé más precisión en los resultados que se espera obtener, como sabemos hay 3 maneras (Teórica, simulada, y practica) de las cuales cada una tiene sus ventajas y desventajas, las cuales no se van a discutir en este informe, en esta ocasión decidí irme por experimentar la manera “Simulada” y no tanto la teórica ni la práctica ¿Con que fin? Con el de aprovechar uno de los recursos más importantes que tenemos que es la “Tecnología” y de qué manera esta permite ahorrarnos tiempo, agilizar procesos, y darnos resultados eficientes, lo cual se evidencio en las gráficas y la tabla anteriormente discutidas, con valores exactos, de manera matemática, y gráfica, esto para el caso de Algodoo, y para Tracker cabe resaltar la manera en que se puede hacer un seguimiento recuadro por recuadro de cómo se comporta el objeto que nos interese estudiar y nos arroja unos datos que para mi punto de vista no son lo suficiente mente expresivos y claros, pero de igual manera de una manera muy precisa; Sin dejar a un lado lo teorico, me resulto un poco más complicado pero logre llegar a algunas similitudes con los datos de la simulación los cuales se especifican en la sección de ecuaciones de qué manera las implemente y a cuales resultados llegue. V. CONCLUSIONES -El análisis o estudio de un fenómeno físico tiene diferentes métodos de abordarlo, debido a la cantidad de herramientas y procesos que hay para su solución; La cuestión es saber: ¿Cuál es el método más efectivo?,¿ cual se demora menos tiempo?, y ¿Cuál es más preciso? En este informe utilizamos más la parte simulada que la teórica, con el fin de tener más dominio en estas herramientas para tener siempre diferentes maneras de ver la misma situación pero de diferente manera, desde un dibujo en un papel, hasta en un esquema simulado con materiales específicos, valores, y tiempos reales, a lo largo del informe se buscaba discutir un poco la variación de la velocidad y la aceleración en el sistema las cuales dependen es del grado de inclinación de cada pendiente, y como va cambiando la posición de la pelota con respecto al tiempo, no se necesitaron muchos cálculos ya que teniendo en “Algodoo” el esquema era cuestión de buscar los valores de interés y mediante alguna fórmula del movimiento verificar si en realidad estos dados concordaban o no. -El objetivo de este trabajo de cumplió al seguir el procedimiento, aplicarlo y analizarlo aunque no fuera tan a fondo se logró evidenciar que en cada momento las leyes de newton están presentes aunque no se les haya hecho énfasis directamente, pero de todas formas desde el hecho en que la pelota es soltada en caída libre ya se aplica la segunda ley de newton “Movimiento” y el movimiento en caída libre donde su aceleración va a ser la gravedad. AUTOR

Juan Sebastián Téllez López COD: 2013103061 Licenciatura en electrónica

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