LABORATORIO DE DINÁMICA PRACTICA No.1 MOVIMIENTO RELATIVO Y CINEMÁTICA DE PARTÍCULAS NUMERO GRUPO: ________FECHA: ________________HORA_________________ DIA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: ______________________________ INTEGRANTES: APELLIDOS NOMBRES ID UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA ESCUELA DE INGENIERÍAS CENTRO DE CIENCIA BÁSICA 1 OBJETIVO Afianzar los conocimientos básicos sobre movimiento relativo, movimiento vinculado de puntos materiales conectados y del movimiento de partículas bajo la acción de fuerzas externas. 2 EQUIPO Y MATERIALES Riel de aluminio Soportes Cronómetro digital Computador Flexómetro Transportador Polea fija Polea móvil Carro Pesas y portapesas Cuerda de nylon Balanza 3 TEORÍA El grupo de trabajo debe tener claros los siguientes conceptos para poder desarrollar la práctica: Velocidad y aceleración relativas La segunda ley de Newton Movimiento vinculado de puntos materiales conectados. Los textos recomendados con la teoría para este experimento son: HIBBELER, R. C. Mecánica Vectorial Dinámica 10ª edición México D.F. Pearson Education, 2004 BEDFORD, Anthony y FOWLER, Wallace Mecánica para Ingeniería Dinámica Addison Wesley, 5a edición, 2008 BEER, Ferdinand y JOHNSTON, Jr. E. Russell Mecánica Vectorial para Ingenieros Dinámica 8ª edición, Mc Graw - Hill, 2007 MERIAM, J. L. y KRAIGE L.G. Mecánica para Ingenieros Dinámica 3ª edición, Madrid, Ed. Reverté, 2004 4 MONTAJE En la figura 1 se indica el montaje para la realización del experimento. El montaje de estos equipos así como su operación será explicado por el profesor en la práctica. 5 PROCEDIMIENTO El computador registra, mediante los sensores, los desplazamientos y los tiempos del carro que se mueve sobre el riel. Con estos registros da las curvas de desplazamiento, velocidad y aceleración contra el tiempo, así como los coeficientes de las ecuaciones empíricas correspondientes, los cuales deben ser tomados por cada grupo de trabajo con la asesoría del profesor. 6 DATOS EXPERIMENTALES En la tabla No.1 se registran los valores de los coeficientes que permiten obtener la ecuación de desplazamiento contra tiempo del carro para cada evento o experimento. Así mismo, se registran los coeficientes ajustados correspondientes a la ecuación que mejor describe el movimiento del carro. A partir de esta ecuación se hacen los cálculos. Número del experimento 1 2 3 4 5 Coeficientes ajustados Coeficiente ao Coeficiente a1 Coeficiente a2 Coeficiente a3 Tabla No.1 7 INFORME DE LA PRÁCTICA En el informe se debe reportar por escrito lo que se pide en la tabla No.2siguiente: POLINOMIO AJUSTADO EXPRESIÓN EN FUNCIÓN DEL TIEMPO POSICIÓN S(t) VELOCIDAD V(t) ACELERACIÓN a(t) POLINOMIO EVALUADO EXPRESIÓN EVALUADA EN t=_______s POSICIÓN S(t= ) VELOCIDAD V(t= ) ACELERACIÓN a(t= ) Tabla No.2 Cálculos: A. Calcular las siguientes variables: T1: tensión en la cuerda que une m1 y m2. T2: tensión de la cuerda que une la polea móvil con m3 . Ff: fuerza de fricción de rodadura entre el carro y el riel . V1 : Velocidad de la masa m1 V2 : Velocidad de la masa m2 V3 : Velocidad de la masa m3 a1 : Aceleración de la masa m1 a2 : Aceleración de la masa m2 a3 : Aceleración de la masa m3 V12: velocidad relativa de m1 respecto a m2 al final del recorrido de las partículas . A12: aceleración relativa de m1 respecto a m2 al final del recorrido de los cuerpos . Las masas m1, m2 y m3 son, respectivamente, las del carro, la polea móvil y la pesa que cae verticalmente. No se tienen en cuenta la fricción en ambas poleas y la inercia de la polea fija. B. Hacer el dibujo del montaje indicando claramente el sistema de referencia y las variables físicas que allí puedan indicarse ( longitudes, velocidades, aceleraciones, ángulos ). S1 S2 S3 S4 S5 Fig. 1 C. Hacer los diagramas de cuerpo libre y de otro tipo que se consideren necesarios para plantear la solución del caso, así como las ecuaciones que se emplearán para hacer los cálculos. D. Realizar los cálculos en un anexo a partir de las ecuaciones y los datos experimentales. No olvide las unidades en ellos. Presente claramente sus resultados en la tabla No.3. RESULTADOS EN FORMA VECTORIAL VARIABLE VECTOR (Unidades) T1 T2 Ff V12 V13 V23 a12 a13 a23 Tabla No.3 8 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 9. ANEXO PARA CÁLCULOS