UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA CURSO FISICA MECANICA PRACTICA DE LABORATORIO VIRTUAL PRACTICA 4A. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME M.R.U. 1. INTRODUCCION Una de las observaciones elementales que nos proporciona la experiencia es la de que los objetos del mundo real parecen estar en un estado permanente de movimiento relativo. La rama de la MECANICA que se ocupa de la descripción del movimiento de los cuerpos, La Cinemática, pretende establecer las relaciones entre posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo además de clasificar el movimiento descrito. De todos los movimientos de la naturaleza, el más sencillo es el que ocurre en una trayectoria recta; dentro de esta clase tenemos el movimiento rectilíneo uniforme MRU y el movimiento uniformemente acelerado MUA. El ejemplo más común de un cuerpo con aceleración casi constante es el de un cuerpo que cae en dirección a la Tierra. Se ha descubierto que en ausencia de la resistencia del aire, todos los cuerpos, con independencia de su tamaño o peso, caen con la misma aceleración en un mismo punto de la superficie terrestre; y si la distancia recorrida es pequeña comparada con el radio de la Tierra, la aceleración permanece constante durante la caída. Si se desprecia la resistencia del aire y la disminución de la aceleración con la altura, se tiene un movimiento idealizado llamado “Caída Libre”, aunque el término incluye tanto el movimiento de ascenso como el de descenso vertical de los cuerpos. 2. OBJETIVOS 2.1 Determinar las características de un cuerpo que describe MRU 3. MARCO TEORICO 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Marco de referencia. Posición, desplazamiento y trayectoria. Rapidez media, velocidad media y velocidad instantánea. Aceleración media y aceleración instantánea. Características del movimiento (M.R.U),http://www.youtube.com/watch?v=1ZiHCEKHsig rectilíneo 4. MATERIALES Computador con conexión a internet, simulador y Excel (manejo de gráficas y ecuaciones) 5. PROCEDIMIENTO 5.1 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME Ingrese a: http://gravitacion.uprrp.edu/sites/default/files/flash/cinematica1B.swf Utilice la animación para tomar datos y completar la tabla 1. uniforme Créditos: Simulador desarrollado en el Recinto Rio Piedras de la Universidad de Puerto Rico http://umbral.uprrp.edu/ A continuación se explica el manejo y funcionamiento del simulador. Manejo y Funcionamiento del simulador: A practicar. TABLA 1. Posición y tiempo – posición la da la distancia entre las fotocompuertas registradoras de tiempo X (m) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 t (s) Vm (m/s) ti (s) V i (m/s) am (m/s2) Seleccione el modo PULSE. Dispare el carro y tome el tiempo empleado en recorrer los primeros 10 cm, registre los datos en la tabla 1. El móvil deberá iniciar el movimiento desde el mismo sitio, por lo tanto siempre se ubicará inicialmente pegado al extremo del riel. Aleje gradualmente la segunda Fotocompuerta para distancias de 20, 30, 40, 50, 60, 70 y 80 cm y repita el proceso de medición de tiempo. Calcule para cada caso la velocidad media completando la columna respectiva de la tabla 1. Ahora seleccione el modo GATE en el registrador de tiempo y utilizando una barrera adecuada sobre el carro determine el valor aproximado de la velocidad instantánea para cada una de las posiciones consideradas anteriormente, registrando los datos en la tabla 1. Cómo son los valores de la velocidad media en los diferentes intervalos de tiempo? Haga un análisis similar con la velocidad instantánea. Qué concluye? Elabore un gráfico de posición en función de tiempo y determine la ecuación que relaciona a las dos variables. Cómo es la pendiente de la recta comparada con las velocidades determinadas anteriormente? Qué tipo de relación existe entre la posición y el tiempo? Determine para cada intervalo la aceleración media, qué concluye? Elabore gráficos de velocidad en función del tiempo y de aceleración en función de tiempo. Determine, aproximadamente, el área bajo la curva del gráfico velocidad contra tiempo y compárela con la distancia total recorrida por el móvil. Qué concluye? Cómo es en este caso la distancia recorrida comparada con la magnitud del desplazamiento? El carrito entra en movimiento porque la fuente de impulso le aplica una fuerza. Por qué se considera uniforme el movimiento en el intervalo analizado? Cómo se puede determinar la rapidez promedio de un móvil a partir del gráfico velocidad contra tiempo? Qué es lo que indica el velocímetro de un automóvil? “ Una bala de cañón que pesa 100 o 200 libras, o incluso más, no llegará al suelo ni un palmo más lejos que una bala de mosquete que pese sólo media libra, siempre y cuando ambos se dejen caer desde una altura de 200 codos ” GALILEO GALILEI