Anàlisi del moviment rectilini uniformement accelerat

Objectius de la pràctica

Amb aquesta pràctica es vol demostrar que en el moviment rectilini uniformement accelerat la velocitat que porta el cos no és constant, és a dir, que la velocitat que porta el cos depèn ni de la distància, l'acceleració que porta ( constant) i del temps que tarda a fer el seu recorregut.

Fonament teòric

INTRODUCCIÓ AL MOVIMENT

Tots els canvis que es produeixen a la natura s'anomenen fenòmens. El més elemental és el moviment, que es el canvi de posició d'un cos que rep el nom de mòbil. La ciència que estudia el moviment és la cinemàtica.

Tot moviment és relatiu. El cos que fem referència al moviment d'un mòbil és el sistema de referència. Un cos es mou quan canvia de posició en relació amb un sistema de referència.

És un mòbil tan petit que comparat amb el recorregut que fa, el representem per un punt. Significa el mateix que mòbil puntual: massa puntual, punt material i partícula.

És el conjunt dels punts pels quals passa un mòbil puntual en fer un moviment forma una línia. Els tipus de moviments poden ser:

• Rectilinis: si la seva trajectòria és recta.

• Curvilinis: si la seva trajectòria és corba.

• Moviment circular

• Moviment parabòlic

• Moviment el.líptic

Per determinar la posició del mòbil, es pren com a referència un punt qualsevol O de la trajectòria, l'origen. Aquesta s'expressa per la seva distància a l'origen. Segons a on es trobi el mòbil s'assigna un valor positiu o negatiu, indicant el sentit positiu amb una fletxa.

El desplaçament (d) s'obté restant els valors corresponents a la posició final i a la posició inicial del mòbil.

El moviment rectilini uniformement accelerat és aquell que la trajectòria del qual és una recta i la seva acceleració és constant durant tot el recorregut. Acceleració significa que la velocitat que porta el cos varia.

Un moviment uniformement accelerat és aquell l'acceleració del qual és constant. Donada l'acceleració podem obtenir el canvi de velocitat v-v0 entre els instants t0 i t, mitjançant integració, o gràficament.

Donada la velocitat en funció del temps, obtenim el desplaçament x-x0 del mòbil entre els instants t0 i t, gràficament (àrea d'un rectangle + àrea d'un triangle), o integrant.

Habitualment, l'instant inicial t0 s'agafa com zero, quedant les fórmules del moviment rectilini uniformement accelerat, les següents.

Eliminant el temps t en la segona equació i substituint-la en la tercera, podem relacionar la velocitat v amb el desplaçament x-x0.

• Acceleració - temps

• Velocitat - temps

• Espai - temps

Material necessari (material utilitzat)

Per realitzar aquesta demostració del moviment rectilini uniformement accelerat, hem utilitzat materials del laboratori, d'entre aquest materials disposem d'un rail una mica inclinat (per donar acceleració) per on es mou el carretó, un regle per mesurar l'espai en que s'ha de desplaçar l'objecte i un cronòmetre amb dos dispositius, un que el posa en marxa i l'altre que el para.

Deixem lliscar el carretó per el carril, una distancia determinada ja marcada des de un principi i quan per els dispositius el temps obtingut quedarà marcat al cronòmetre. El cronòmetre es posa en marxa quan la bola passa per l'espai 0 marcat per el primer dispositiu i es para en el punt en que esta col·locat l'altre dispositiu.

Dades obtingudes

- temps obtingut: 0,680 sg

0,699 sg tm: 0.683sg

0,682 sg

0,671 sg

- temps obtingut: 0,783 sg

0,781sg tm: 0,770 sg

0,752 sg

0,766 sg

0,911 sg tm: 0,929 sg

0,934 sg

0,922 sg

1,052 sg tm: 1,063 sg

1,061 sg

1,067 sg

Conclusió i anàlisi dels resultats

Finalment he obtingut els resultats que demostren el moviment rectilini uniformement accelerat, però al realitzar les operacions s'hi ha produït alguns petits errors per culpa de les mesures agafades ja que no són precises. La franja d'error es molt limitada, realment es pot demostrar que el moviment que porta el cos es rectilini uniformement accelerat.