• Author / Uploaded
• Lorena Gonzalez

Citation preview

FASE GRUPAL

FISICA

ENTREGA FINAL – TRABAJO COLABORATIVO

PROFESOR: SANCHEZ LUQUERNA JAIRO

GRUPO: SUBGRUPO 2

INTEGRANTES DEL GRUPO: RODRIGUEZ BERNAL RICARDO JAVIER (COD 1811021575) YILBER LEANDRO MARTINEZ RUBIO HAROLD ESNEIDER QUINTERO BETANCOURT (CÓD: 1821982428) JORGE ELIECER JIMENEZ VERGARA

INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO FACULTAD DE INGENIERÍA, DISEÑO E INNOVACIÓN INGENIERÍA DE SOFTWARE 2020

FASE GRUPAL

ACTIVIDAD # 1: Calculo 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. Información de la simulación Dmax (m) Tmax (s) Vo (m/s) Ángulo (°) 3,98 0,68 5,91 10 6,02 1,04 6,01 15 Rodriguez Bernal Ricardo Javier 11,14 1,64 7,21 20 16,74 3,99 7,31 55 6,22 3,93 6,11 75 16,38 3,3 7,01 45 Martinez Rubio Yilber Leandro 18,14 2,91 7,61 35 8 3,83 6,11 70 19,01 3,26 7,61 40 14,79 2,14 7,61 25 Quintero Betancourt Harold Esneider 18,14 2,91 7,61 35 16,72 2,54 7,61 30 12,08 1,6 7,51 20 14,79 1,94 7,61 25 Jimenez Vergara Jorge Eliecer 15,01 2,08 7,21 30 15,39 2,19 7,01 35 Integrante

FASE GRUPAL

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).

Siguiendo la formula se hallan los valores Integrante Rodriguez Bernal Ricardo Javier

Martinez Rubio Yilber Leandro

Quintero Betancourt Harold Esneider

Jimenez Vergara Jorge Eliecer

Información de la simulación Dmax (m) Tmax (s) Vo (m/s) Ángulo (°) g (m/s²) 3,98 0,68 5,91 10 3,00154 6,02 1,04 6,01 15 3,00001 11,14 1,64 7,21 20 2,99953 16,74 3,99 7,31 55 2,99961 6,22 3,93 6,11 75 3,00097 16,38 3,3 7,01 45 3,00001 18,14 2,91 7,61 35 2,99998 8 3,83 6,11 70 2,99958 19,01 3,26 7,61 40 3,00012 14,79 2,14 7,61 25 2,99954 18,14 2,91 7,61 35 2,99998 16,72 2,54 7,61 30 2,99960 12,08 1,6 7,51 20 3,00110 14,79 1,94 7,61 25 2,99954 15,01 2,08 7,21 30 2,99930 15,39 2,19 7,01 35 3,00043

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:

FASE GRUPAL

FASE GRUPAL 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? Es el cociente entre el error absoluto y el valor que consideramos como exacto (la media). Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo porque puede se puede producir por exceso o por defecto y al contrario que él no viene acompañado de unidades. εr=εaX De igual forma, se puede multiplicar por 100 obteniéndose así el tanto por ciento (%) de error. εr=εaX⋅100 %



¿Qué es el error absoluto? El error absoluto de una medida (εa) es la diferencia entre el valor real de la medida (X) y el valor que se ha obtenido en la medición (Xi). εa=X−Xi El error absoluto puede ser un valor positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior y además tiene las mismas unidades que las de la medida.



¿Qué es el 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. Para entender qué es un error porcentual, primero es fundamental entender qué es un error numérico, un error absoluto, y un error relativo, ya que el error porcentual se deriva de estos dos términos.



Posteriormente, se debe registrar el valor promedio de la gravedad junto con su incertidumbre. Para hallar la incertidumbre absoluta se debe tomar cada medición realizada y restarle el promedio a esto se le llama error absoluto de cada medición

FASE GRUPAL

g (m/s²)

Error Absoluto Promedio C/Medicion (gpromedio)

X



X-

3,00154 3,00005 0,00148 3,00001 3,00005 -0,00004 2,99953 3,00005 -0,00052 2,99961 3,00005 -0,00044 3,00097 3,00005 0,00092 3,00001 3,00005 -0,00005 2,99998 3,00005 -0,00008 2,99958 3,00005 -0,00048 3,00012 3,00005 0,00007 2,99954 3,00005 -0,00051 2,99998 3,00005 -0,00008 2,99960 3,00005 -0,00045 3,00110 3,00005 0,00105 2,99954 3,00005 -0,00051 2,99930 3,00005 -0,00075 3,00043 3,00005 0,00038 luego de esto hallaremos la sumatoria del cuadrado del error absoluto de cada medición para facilitar llegar a la incertidumbre Error Absoluto C/Medicion (g-promedio)

Cuadrado del Error absoluto por C/Medicion

X-

(X-)²

0,00148 -0,00004 -0,00052 -0,00044 0,00092 -0,00005 -0,00008 -0,00048 0,00007 -0,00051

2,E-06 2,E-09 3,E-07 2,E-07 8,E-07 2,E-09 6,E-09 2,E-07 5,E-09 3,E-07

FASE GRUPAL -0,00008 -0,00045 0,00105 -0,00051 -0,00075 0,00038

6,E-09 2,E-07 1,E-06 3,E-07 6,E-07 1,E-07 6,E-06

(𝑋 − 𝑋)²

luego usaremos la ecuación para hallar la incertidumbre

y encontramos que el promedio y la incertidumbre son: Promedio: Incertidumbre:

3,00005 m/s2 S = 6x10-4

5. Calcular el error porcentual para el valor obtenido de la gravedad de Marte por promedio. Realizar un análisis de los datos obtenidos. Error Porcentual: se haya 𝜀 = ɛr% =

̅

(100)

,

× ,

(100)

;

ɛr% = 1,01 × 10

6. Presentar conclusiones de la actividad realizada. Por medio de los resultados obtenidos en las prácticas de laboratorio realizadas se puede concluir que para que un movimiento en dos dimensiones se pueda realizar correctamente y tenga un resultado exitoso según el angulo y las condiciones del ambiente en el simulador se evidencio como seria un lanzamiento sin gravedad por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se están utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así de esta forma podremos obtener el resultado esperado. Si las condiciones del ambiente no se tienen en cuente para lograr un resultado estándar, de lo contrario se dependería de un lugar y un tiempo especifico para obtener los mismos resultados, lo que es prácticamente imposible de hace

FASE GRUPAL

ACTIVIDAD # 2: Cálculo del ángulo de inclinación de una rampa en un aeropuerto. 2. 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.

Integrante

Información de la simulación Aceleración Uk Masa (Kg) Angulo Material (m/s²)

Rodriguez Bernal Ricardo Javier Martinez Rubio Yilber Leandro Jimenez Vergara Jorge Eliecer

0,74 0,82 1,76 0,47 1,42

0,1 0,2 0,1 0,2 0,1

9 10 9 10 9

16,016 16,004 12,085 14,541

Metal Plastico Metal Plástico Metal

** no se aportan datos de Quintero Betancourt Harold Esneider ya que en la simulación que realizo no se generaron aceleraciones positivas

3. Calcule el valor promedio de los ángulos obtenidos. Posteriormente, se debe registrar dicho valor junto con su incertidumbre.

4. Consultar por que NO se pueden tener en cuenta las aceleraciones negativas en este tipo de situaciones.

5. Presentar conclusiones de la actividad realizada.

FASE GRUPAL ACTIVIDAD # 3: Resuelva los siguientes ejercicios. 1. 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. a) ¿A qué altura está la repisa sobre el punto donde se lanza la moneda?

Entonces la altura a la que está la repisa es 1.53 m

b) ¿Qué componente vertical tiene la velocidad de la moneda justo antes de caer en el platito?

2. Una caja de 25.0 kg con libros de texto está en una rampa de carga que forma un ángulo α con la horizontal. El coeficiente de fricción cinética es de 0.25; y el coeficiente de fricción estática, de 0.35. a) Al aumentar α, determine el ángulo mínimo con que la caja comienza a resbalar. Con este ángulo, b) calcule la aceleración una vez que la caja está en movimiento, y c) la rapidez con que se moverá la caja una vez que se haya resbalado 5.0 m por la rampa.

FASE GRUPAL El peso de la caja es P= mg P = 25kg.9,8m/s² P = 245N La componente paralela al plano, del peso de la caja (la que la haría deslizar) es: Px = P.sen α Px = (245N).sen α La componente perpendicular al plano vale: Py = P.cos α Py = (245N).cos α La fuerza de roce máxima (estática) antes de que la caja comience a deslizar, la hallamos multiplicando la norma (Py) por el coeficiente de fricción estática: Fr =μ.Py Fr = 0,35. (245N).cos α Fr = (85,75 N).cos α Esta fuerza debe ser igual (o ligeramente mayor) a la componente del peso en la dirección paralela al plano (Px) Fr = Px (85,75N).cos α = (245N).sen α (85,75N)/(245N) = sen α /cos α 0,35 = tg α α = arc tg (0,35) α = 19,29º Este es el ángulo mínimo con que la caja comienza a resbalar. Para ángulos menores, la caja permanece en equilibrio. Una vez que la caja está en movimiento, el coeficiente de roce pasa a ser cinético (de valor un poco menor, 0,25)

FASE GRUPAL En la caja actúan dos fuerzas. Una en la misma dirección y sentido del movimiento (que llamé x), dada por Px; y otra en sentido contrario (la fuerza de roce cinético). Px = (245N).senα Px = (245N). sen 19, 29º Px = 80,936N Fr(cinético) = μ(cinético). Py Fr = 0,25. (245N). cos 19, 29º Fr = (61,25N).0,9438 Fr = 57,811N Si tomamos como sentido positivo al dado por el sentido de Px, la resultante será: R = Px - Fr m.a = 80,936N - 57,811N m.a = 23,125N a = 23,125N/m a = 23,125N/25kg a = 0,925 m/s²

BIBLIOGRAFIA https://www.fisicalab.com/apartado/errores-absoluto-relativos http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/CALCULODEINCERTIDUMBRESDR.JA VIERMIRANDA_26197.pdf http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/diseno-mecanico1/material_clase/introduccion-a-la-incertidumbre-de-medidas