INFORME DE LABORATORIO GISELLE FERNANDA RODRIGUEZ LOPEZ YULIETH MELISA VELASQUEZ YEPES SILVANA CAROLINA ARQUEZ AGUILAR ADAMARIS PAOLA MARTINEZ MARTINEZ LIC: ELIECER VILLARUEL FECHA DE REALIZACION: 15/05/2014 INSTITUCION EDUCATIVA NORMAL SUPERIOR FECHA DE ENTREGA: 02/06/2014. MOVIMIENTO UNIFORME OBJETIVO Establecer experimentalmente la relación que existe entre la velocidad aplicada a un móvil y el tiempo que este cuerpo tarda en recorrer un espacio determinado. Describir experimentalmente el movimiento de una partícula que posee movimiento uniforme, mediante la utilización de un cronometro, un metro, una rampa, y una canica. Realizar la gráfica distancia vs tiempo para verificar la trayectoria del cuerpo con movimiento uniforme. MATERIALES BOLA DE ACERO CRONOMETRO CUÑA DE MADERA METRO VARIILLA SOPORTE MARCO TEORICO MOVIMIENTO UNIFORME: Se denomina movimiento rectilíneo, aquél cuya trayectoria es una línea recta. El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por primera vez, por Galileo en los siguientes términos: "Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se tomen, resultan iguales entre sí", o, dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad v constante. El MRU se caracteriza por: a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal. b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables. c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0). Concepto de rapidez y de velocidad Muy fáciles de confundir, son usados equivalentes para referirse a uno u otro. a menudo como Pero la rapidez (r) representa un valor numérico, una magnitud; por ejemplo, 30 km/h. En cambio la velocidad representa un vector que incluye un valor numérico (30 Km/h) y que además posee un sentido y una dirección. Cuando hablemos de rapidez habrá dos elementos muy importantes que considerar: la distancia (d) y el tiempo (t), íntimamente relacionados. Así: Si dos móviles demoran el mismo tiempo en recorrer distancias distintas, tiene mayor rapidez aquel que recorre la mayor de ellas. Si dos móviles recorren la misma distancia en tiempos distintos, tiene mayor rapidez aquel que lo hace en menor tiempo. PROCEDIMIENTO ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS El día 15 de Mayo nos reunimos en la institución normal superior nosotras las alumnas y alumnos de 10°2, con el propósito de realizar un laboratorio de física con la colaboración del docente Eliecer Villaruel C. Este laboratorio consistió en un experimento el cual se fundamentaba en dejar rodar una canica sobre una tabla lisa y con la ayuda de un cronometro previamente medidas una distancia tomar el tiempo respectivo que tardaba la canica en recorrer dichas distancias. Como primera medida para realizar esta experiencia se procedió a colocar la tabla con la respectiva cuña de madera encima. con la ayuda del metro se midieron las distancias que debía recorrer la canica, en cada distancia se colocaba la varilla de soporte para que la canica llegara hasta ese punto. TABULACION DE DATOS DISTANCIA: X (M) 25 CM = 0,25 50 CM = 0,5 70 CM = 0,7 90 CM = 0,9 110 CM = 1,1 TIEMPO: t1,t2,t3 (seg) t1= 0,32 t2= 0,37 t3= 0,32 t1= 0,86 t2= 0,70 t3= 0,68 t1= 0,83 t2= 0,77 t3= 0,87 t1= 1,12 t2= 1,06 t3= 1,10 t1= 1,50 t2= 1,32 t3= 1,17 TIEMPO PROMEDIO t(seg) tprom = 0,33 X/t (m/s) 0,25 = 0,75 0,33 tprom = 0,74 0,50 = 0,67 0,74 tprom = 0,82 0,70 = 0,85 0,82 tprom = 1,09 0,90 = 0,82 1,09 tprom = 1,33 1,10 = 0,82 1,33 CALCULOS CONVERSIONES: Convertir de centímetros a metros: 25𝑐𝑚 ∗ 1𝑚 = 0,25𝑚 100𝑐𝑚 50𝑐𝑚 ∗ 1𝑚 = 0,50𝑚 100𝑐𝑚 70𝑐𝑚 ∗ 1𝑚 = 0,70𝑚 100𝑐𝑚 90𝑐𝑚 ∗ 1𝑚 = 0,90𝑚 100𝑐𝑚 110𝑐𝑚 ∗ 1𝑚 = 1,10𝑚 100𝑐𝑚 Hallando el tiempo promedio: 𝑡𝑝𝑟𝑜𝑚 = 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 = 3 𝑡𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,32 + 0,37 + 0,32 = 0,33 3 𝑡𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,86 + 0,70 + 0,68 = 0,74 3 𝑡𝑝𝑟𝑜𝑚 = 0,83 + 0,77 + 0,87 = 0,82 3 Calculo de la velocidad Para 0,25 metros 0,25 = 0,75m/s 0,33 Para 0,50 metros 0,50 = 0,67 m/s 0,74 Para 0,70 metros 0,70 = 0,85 0,82 ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS Los tiempos empleados por la bola de acero en recorrer las distintas distancias son IGUALES DISTINTAS ¿Son aproximadamente IGUALES O DISTINTOS los valores de los cocientes x/t para cada oportunidad? ¿Se puede decir, por tanto, que el cociente x/t es constante para los distintos casos estudiados? Rta: si por el movimiento uniforme la velocidad es constante. ¿sabes que nombre recibe esta constante y con qué letra se representa? Rta: recibe el nombre de constante de proporcionalidad y representa con la letra K. De lo experimentado anteriormente podemos deducir que un movimiento uniforme es aquel en que la velocidad PERMANECE O NO PERMANECE constante. ¿Qué forma tiene la línea que has dibujado en la gráfica? Rta: tiene forma de una línea recta. Completa la ecuación matemática siguiente 𝑽 = 𝒙/𝒕 Estudia la ecuación anterior antes de concluir la siguiente frase: si la velocidad de un cuerpo aumenta, el tiempo empleado en recorrer el mismo espacio: AUMENTA O DISMINUYE Los datos obtenidos en el experimento, arrojan resultados aproximadamente iguales, esto debido a que pudieron haberse presentado errores en la toma del tiempo al momento de recorrer la canica las diferentes distancias puestas, a futuro recomendamos utilizar instrumentos de medición más precisos que garanticen datos con más exactitud, los cuales nos van a permitir entregar resultados exactos. CONCLUSION En este trabajo se llegó al valor de la velocidad = (0,78 m/ s). Podemos ver que en esta experiencia no se pudo mejorar el resultado obtenido en comparación a la teoría, se propone para investigaciones futuras tener en cuenta la distancia a la cual se suelta el objeto, tratando de obtener la distancia optima y ver cuánto se perfecciona la medición. También hay que repetir el experimento con diversas distancias para así poder hacer un ajuste de los cálculos que nos den resultados más precisos. BIBLIOGRAFIA Investiguemos 10° editorial voluntad, capitulo 2 cinemática del movimiento. Los caminos del saber física 1 editorial Santillana, movimiento rectilíneo, pg 40 – pg49. MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO OBJETIVOS Determinar las gráficas espacio vs tiempo y espacio vs tiempo al cuadrado. Aplicar correctamente las ecuaciones del movimiento uniforme acelerado, para realizar los diferentes cálculos con los datos obtenidos en el experimento. Analizar las gráficas correspondiente para verificar la trayectoria descrita por el cuerpo al recorrer las distintas distancias. MATERIALES BOLA DE ACERO CRONOMETRO CUÑA DE MADERA RAMPA METRO VARILLA SOPORTE. MARCO TEORICO MOVIMIENTO UNIFORMENTE ACELERADO En la mayoría de los casos, la Velocidad de un objeto cambia a medida que el movimiento evoluciona. A éste tipo de Movimiento se le denomina Movimiento Uniformemente Acelerado. ACELERACIÓN: La Aceleración es el cambio de velocidad al tiempo transcurrido en un punto A a B. Su abreviatura es (a). VELOCIDAD INICIAL (Vo): Es la Velocidad que tiene un cuerpo al iniciar su movimiento en un período de tiempo. VELOCIDAD FINAL (Vf): Es la Velocidad que tiene un cuerpo al finalizar su movimiento en un período de tiempo. La Fórmula de la aceleración está dada por la siguiente fórmula: De la última formula se pueden despejar todas las variables, para aplicarlas según sean los casos que puedan presentarse. A partir de ello, se dice que tenemos las siguientes Fórmulas de Aceleración: Dependiendo el problema a resolver y las variables a conocer, se irán deduciendo otras fórmulas para la solución de problemas. Siendo éstas, las principales para cualquier situación que se dé. PROCESO ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS Nosotras las alumnas del grado 10°2 de la institución educativa Normal Superior de Mompox, nos reunimos el día 19 de Mayo de 2014, para realizar el laboratorio correspondiente a la práctica de física sobre el movimiento uniformemente acelerado, básicamente este experimento consistía en hacer rodar una canica sobre una tabla lisa y cronometrar las diferentes distancias que esta recorría, estas distancia fueron propuestas por el docente del área; el licenciado Elicer Villaruel, el profesor nos suministró una guía en donde debíamos realizar un montaje y a partir de este registrar los datos obtenidos en una tabla para luego proceder a su respectivo análisis. Distancia (m) 10cm = 0,10 25cm = 0,25 45cm = 0,45 60cm = 0,60 90cm = 0,90 Tiempo t(s) 0,46 1,19 1,71 2,87 4,4 0,52 1,39 2,13 2,85 4,28 Tiempo promedio (s) 0,64 0,98 1,77 3,02 4,15 0,54 0,86 1,86 2,91 4,15 Tiempo promedio al cuadrado 0,2916 0,7396 3,4596 8,4681 17,225 Cuestiones y conclusiones: 1. ¿es la gráfica espacio vs tiempo una línea recta? Rta si la gráfica es aproximadamente una línea recta según los datos obtenidos 2. Haz los cocientes x/t 0,10/0,54 = 0,18 0,25/0,86 = 0,29 0,45/1,86 = 0,24 0,60/2,91 = 0,20 0,90/4,15 = 0,21 ¿Puedes concluir que espacio/tiempo = constante? Se puede decir que los cocientes son aproximadamente iguales es decir constantes. 3. ¿son directamente proporcionales el espacio recorrido y el tiempo empleado? Rta si son directamente proporcionales como lo puede apreciar en la gráfica. 4. ¿es la gráfica espacio vs tiempo al cuadrado una línea recta? Rta: si podemos decir que es aproximadamente una línea recta pero que debido a lo reducido de las distancias al comienzo de la prueba se hace difícil tomar los datos exactos, lo cual afecta la gráfica como lo puede apreciar en esta. 5. Haz los cocientes x/t2 ¿son aproximadamente iguales estos cocientes? 0,10/0,2916 = 0,34 0,25/0,7396 = 0,33 0,45/3,4596 = 0,13 0,60/8,4681 = 0,07 0,90/17,225 = 0,05 ¿Puedes concluir que espacio/tiempo al cuadrado = constante? No son iguales esto debido a que pudieron presentarse errores en la medición de estos tiempos ya que las distancias son muy pequeñas. ¿Son directamente proporcionales el espacio recorrido y el cuadrado del tiempo? Rta si son directamente proporcionales como se puede apreciar en la gráfica. CAIDA LIBRE OBJETIVOS Determinar el valor de la gravedad del sitio donde te encuentres Aprender a calcular la gravedad terrestre, mediante la realización de un experimento en el laboratorio de física de la institución Educativa Normal Superior. Realizar la gráfica de la altura en función del tiempo promedio e interpretar esta grafica para así tomar decisiones. MATERIALES CANICA CINTA METRICA CRONOMETRO PROCEDIMIENTO ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS. La práctica fue realizada en el laboratorio de Física de La Institución Educativa Normal Superior. Se utilizó una esfera. Y se midió una altura con una cinta métrica, dichas alturas sus valores estaban estipulados en la guía del laboratorio. Básicamente la prueba consistió en dejar caer la esfera desde las diferentes alturas medidas y con la ayuda del cronometro tomar el tiempo que esta tardaba en llegar al suelo, registrar estos datos en una tabla y posteriormente realizar los cálculos pertinentes. Resultados: Altura (m) Tiempo (s) 205 cm = 2,05 t1 = 0,45 t2 = 0,44 t3 = 0,49 175 cm = 1,75 t1 = 0,39 t2 = 0,40 t3 = 0,38 130 cm = 1,30 t1 = 0,37 t2 = 0,36 t3 = 0,35 90 cm = 0,9 t1 = 0,26 t2 = 0,27 t3 = 0,28 35 cm = 0,35 t1 = 0,20 t2 = 0,16 t3 = 0,19 tiempo promedio (s) Tiempo promedio al cuadrado (s^2) Gravedad (m/s^2) 0,46 0,21 9,76 0,39 0,15 11,6 0,36 0,12 10,8 0,27 0,07 12,8 0,18 0,03 11,6 Análisis de los datos: Obtuvimos el valor de = (11,3 m/s^2) que representa la gravedad promedio del sitio en donde realizamos la prueba. En las experiencias de caída libre nos enfrentamos con una dificultad al suponer que la velocidad inicial es nula. Para minimizar este error se consideró la velocidad media como se expresa en la ecuación . Esta velocidad media, a su vez introduce otro error al despreciar la aceleración de la gravedad y determinarla como una velocidad constante. Pudo observarse que esta aproximación no afectaba notablemente al experimento. Al iniciar este experimento se buscó mejorar los resultados obtenidos en experimentos anteriores, pero no se pudo lograr debido a que se presentaron complejidades que acarrearon consigo errores. Por ejemplo, en la toma de los tiempos con el cronometro, esto puede ser solucionado si se emplearan instrumentos como por ejemplo un fotosensor el cual podría darnos datos más exactos. Para investigaciones futuras habría que tener en cuenta, que cuanto más grande sea la distancia a la que se suelte el cuerpo, la velocidad media calculada, se aproximara más al valor verdadero ya que al tardar menos tiempo en recorrer su Propio diámetro, tendrá menos tiempo para acelerarse y así ser mejor el valor medido. También hay que trabajar con más alturas que presenten grandes diferencias entre ellas, así poder obtener tiempos diversos y poder ubicar mejor los resultados en un gráfico para su análisis. Cuestiones y conclusiones Realiza la gráfica de altura en función del tiempo promedio, ¿Cómo es esta grafica? Rta: esta grafica al construirla nos arroja un comportamiento lineal Realiza la gráfica de altura en función del tiempo promedio al cuadrado, ¿Cuál es la pendiente de esta grafica? Rta: la pendiente de esta grafica es el valor aproximado de la gravedad. Reemplaza el valor de los datos obtenidos en la tabla en la siguiente ecuación y calcula el valor de la aceleran de la gravedad en el lugar donde te encuentras. 𝑔= 𝑔= 2 ∗ 2,05 = 19,5 0,21 2∗ℎ 𝑡2 𝑔= 2 ∗ 1,75 = 23,3 0,15 𝑔= 2 ∗ 1,30 = 21,66 0,12 𝑔= 2 ∗ 0,9 = 25,7 0,07 𝑔= 2 ∗ 0,35 = 23,3 0,03 En caso caso se obtiene un valor para la gravedad, calcular el valor promedio y este será el valor de la gravedad del lugar donde estas. 𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 19,5 + 23,3 + 21,66 + 25,7 + 23,3 = 22,6 5 Podemos decir que este valor en nada es comparable con el valor real de la fuerza de gravedad, esto pudo haberse debido a múltiples errores de toma de tiempos en los recorridos que hace la esfera de las distintas distancias.