Movimiento rectilíneo uniforme

Física. Definición. Gráfica. Formulación

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Informe de Laboratorio

Tema de la Práctica: Movimiento Rectilíneo Uniforme

Objetivos:
  • Determinar las leyes del movimiento rectilíneo uniforme.

  • Observar las características del movimiento rectilíneo uniforme.

Materiales y Aparatos:
  • Tubo con burbuja

  • Talero para regular la inclinación

  • Cinta métrica

  • Cronometro

Esquemas de materiales:

Fundamento Teórico:

Movimiento rectilíneo uniforme – MRU

Un movimiento rectilíneo uniforme es aquel en que la trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante en modulo, dirección y sentido en un tiempo.

Si se hace coincidir con el eje x con la dirección del movimiento, y se toma un tiempo t al interior del intervalodondees constante se tendrá:

Se ha eliminado la notación vectorial porque todos los vectores tienen la misma dirección (mismo unitario).

La aceleración esta dada por , pero como y es decir en el MRU la aceleraron es nula.

Graficas del Movimiento Rectilíneo Uniforme – MRU:

“Una herramienta muy útil para el estudio de los cuerpos es su representación grafica”.

Lo más útil es representar el espacio recorrido en función del tiempo, así como la velocidad que tiene un móvil en los diferentes momentos en que se desarrolla dicho movimiento.

  • Grafico componente de la posición vs. tiempo ().- En el MRU la posición de un cuerpo en función el tiempo esta definida por , lo que significa que la posición es proporcional al tiempo y, por lo tanto, su representación grafica es una recta cuya inclinación depende del modulo de la velocidad (rapidez).

Como la pendiente representa el valor de componente de la rapidez, a mayor pendiente mayor rapidez:

  • Grafico de la velocidad por el tiempo ().- En el MRU la velocidad no varia con el tiempo: por esta razón, la grafica de la componente de la velocidad es una recta paralela al eje del tiempo.

Realización de la Experiencia:
  1. Para iniciar la practica hay que tomar en cuenta que el lugar de trabajo sea lo más adecuado posible, para ello no debe haber al nuestro al rededor materiales que no se van a utilizar.

  2. A continuación tomamos el tablero de madera y lo colocamos en una posición inclinada.

  3. Luego tomamos el tubo con burbuja y lo colocamos sobre el tablero, el un extremo sobre el tablero y el otro sobre la superficie en la que esta asentado el tablero.

  4. Cuando la burbuja empieza a moverse por el tubo, se procede a tomar el tiempo para cada intervalo que empieza en 5cm, luego tomamos el tiempo para 10cm, después para 15cm, y así sucesivamente hasta llegar a tomar el tiempo del intervalo de 40cm.

  5. En la hoja de trabajo se va apuntando los tiempos para su distancia correspondiente.

  6. Una vez tomado los respectivos datos, se procede a tomar cuidadosamente los materiales de trabajo para ser guardados y así dar por concluida la práctica: y así pasar al siguiente paso que es la elaboración del informe.

Datos y Resultados:

Distancia

Tiempo

5

2,70

2,71

2,52

2,63

2,50

10

5,30

5,31

5,00

4,94

5,00

15

7,81

7,63

7,72

7,81

7,63

20

10,43

10,22

10,30

10,20

10,51

25

13,17

13,20

13,32

13,13

13,23

30

15,28

15,31

15,23

15,17

15,31

35

18,12

18,37

18,21

18,16

18,22

40

20,21

20,11

20,30

20,25

20,13

Cálculos:
  1. Realizar cálculos de errores

    • Distancia 5 cm.:

1

2,70

2,70-2,61=0,09

0,01

2

2,71

2,71-2,61=0,10

0,01

3

2,52

2,52-2,61=-0,09

0,01

4

2,63

2,63-2,61=0,02

0,0004

5

2,50

2,50-2,61=-0,11

0,01

2,61

0,04



  • Distancia 10 cm.:

1

5,30

5,30-5,11=0,19

0,04

2

5,31

5,31-5,11=0,20

0,04

3

5,00

5,00-5,11=-0,11

0,01

4

4,94

4,94-5,11=-0,17

0,03

5

5,00

5,00-5,11=-0,11

0,01

5,11

0,09

  • Distancia 15 cm.:

1

7,81

7,81-7,72=0,09

0,01

2

7,63

7,63-7,72=-0,09

0,01

3

7,72

7,72-7,72=0

0

4

7,81

7,81-7,72=0,09

0,01

5

7,63

7,63-7,72=-0,09

0,01

7,72

0,04


  • Distancia 20 cm.:

1

10,43

10,43-10,33=0,10

0,01

2

10,22

10,22-10,33=-0,11

0,01

3

10,30

10,30-10,33=0,03

0,0009

4

10,20

10,20-10,33=-0,13

0,02

5

10,51

10,51-10,33=0,18

0,03

10,33

0,07



  • Distancia 25 cm.:

1

13,17

13,17-13,21=-0,04

0,0016

2

13,20

13,20-13,21=-0,01

0,0001

3

13,32

13,32-13,21=0,11

0,01

4

13,13

13,13-13,21=-0,08

0,0064

5

13,23

13,23-13,21=0,02

0,0004

13,21

0,02



  • Distancia 30 cm.:

1

15,28

15,28-15,26=0,02

0,0004

2

15,31

15,31-15,26=0,05

0,0025

3

15,23

15,23-15,26=-0,03

0,0009

4

15,17

15,17-15,26=-0,09

0,0081

5

15,31

15,31-15,26=0,05

0,0025

15,26

0,01



  • Distancia 35 cm.:

1

18,12

18,12-18,22=-0,10

0,01

2

18,37

18,37-18,22=0,15

0,02

3

18,21

18,21-18,22=-0,01

0,0001

4

18,16

18,16-18,22=-0,06

0,0036

5

18,22

18,22-18,22=0

0

18,22

0,03


  • Distancia 40 cm.:

1

20,21

20,21-20,20=0,01

0,0001

2

20,11

20,11-20,20=-0,09

0,0081

3

20,30

20,30-20,20=0,10

0,01

4

20,25

20,25-20,20=0,05

0,0025

5

20,13

20,13-20,20=-0,07

0,0049

20,20

0,03



  1. Representar los valores representativos en una tabla

1

5

0,04

2,310%

2

10

0,09

1,771%

3

15

0,04

0,781%

4

20

0,07

0,772%

5

25

0,02

0,323%

6

30

0,01

0,198%

7

35

0,03

0,287%

8

40

0,03

0,258%

  1. Calcular la velocidad para cada distancia

    • Distancia 5 cm.:

  • Distancia 10 cm.:

  • Distancia 15 cm.:

  • Distancia 20 cm.:

  • Distancia 25 cm.:

  • Distancia 30 cm.:

  • Distancia 35 cm.:

  • Distancia 40 cm.:

  1. Realizamos la grafica Distancia vs. Tiempo

5

2,310%

10

1,771%

15

0,781%

20

0,772%

25

0,323%

30

0,198%

35

0,287%

40

0,258%

d

t

  1. Determinar la pendiente

  1. Expresar la ley general del movimiento

  1. Expresar la ley particular del movimiento

Análisis:
  • Al efectuar la practica conseguimos darnos cuenta que hay errores que no son de gran magnitud, como el tiempo puesto que para cada medida variaban los tiempos con decimales pero estos errores no pasan de la unidad lo que nos indica que trabajamos con precisión.

Cuestionario:
  1. ¿Cuál es la ley que rige en el movimiento de la burbuja?

Podemos deducir que la distancia es directamente proporcional a la rapidez por el tiempo más la distancia inicial, lo que es igual a:

  1. ¿El valor encontrado al relacionar espacios y tiempos respectivamente es una constante?

El valor físico encontrando al relacionar espacios y tiempos es la pendiente.

  1. ¿Cuál es le significado físico de la constante encontrada?

El significado físico de la constante encontrada es la rapidez.

Conclusiones:
  • En el movimiento rectilíneo uniforme la grafica d vs. t nos da como resultado la pendiente.

  • En el movimiento rectilíneo uniforme la pendiente es igual a la rapidez,

  • En el movimiento rectilíneo uniforme a mayor inclinación de la pendiente, la rapidez también va ser mayor.

Recomendaciones:
  • Trabajar con materiales más precisos.

  • Evitar el uso de instrumentos de medida en mal estado.

  • Observar detenidamente el evento para redactar un buen informe.

Bibliografía:
  • http://shibiz.tripod.com/id9.html

  • http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo_uniforme

  • SANTILLANA, La Enciclopedia del Estudiante-Física y Química Tomo VII-Impreso por Santilla en Buenos Aires-Argentina – Primera Edición 2006

  • CULTURAL DE EDICIONES S.A.,Guía del estudiante-Física – Impreso por Inmagrag en Madrid-España – Edición 1994

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