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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
LABORATORIO DE FÍSICA
PRÁCTICA No.
TITULO DE LA PRÁCTICA: ………………………………………………….
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: ………………………………………………..
FECHA DE REALIZACIÓN: …………FECHA DE ENTREGA: ……………..
GRUPO: SUBGRUPO:
ESPACIO EXCLUSIVO PARA LOS PROFESORES DE LABORATORIO:
RECIBIDO POR: ……………………….APROBADO POR:…………………………
OBSERVACIONES ……………………………………………………………………
NOTA COLOQUIO .…….
NOTA INFORME ……...
NOTA DEFENSA .…….. NOTA TOTAL :
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
LABORATORIO DE FÍSICA No. 2
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADOS
1. OBJETIVO:
- Modelar experimentalmente el MRUV.
- Realizar un estudio gráfico y analítico de este tipo de movimiento.
- Caracterizar estos movimientos rectilíneos en posición, velocidad y aceleración
respecto al tiempo.
2. METODO:
- Configurar los parámetros de la simulación
- Ejecutar la simulación con diferentes aceleraciones
- En cada ejecución de la simulación tomar los datos y llenar la tabla
correspondiente.
3. EQUIPO VIRTUAL
- Computador con acceso a internet
- Navegador web o browser ( Google Crome, Mozilla Firefox, IE, Opera, Safari)
- Laboratorio Virtual – Blog de laboratorio virtual de Física, CINEMÁTICA.
- URL : http://labovirtual.blogspot.com/search/label/Movimientos%20rectil%C3%ADneos
URL: http://labovirtual.blogspot.com/search/label/Movimientos%20rectil%C3%ADneos
La aceleración media, que es la relación entre la variación de la velocidad ( Δ 𝑣⃗ = 𝑣⃗𝑓 − 𝑣⃗𝑜)
y la variación de tiempo ( t ), estará dada por:
Δ 𝑣
Δ 𝑡
y la aceleración instantánea por:
𝑎⃗ (^) 𝑖 = 𝑙 í 𝑚 Δ 𝑡→ 0
Δ 𝑣
Δ 𝑡
𝑑𝑣
𝑑𝑡
. (7)
Por lo tanto la aceleración será la segunda derivada de la posición respecto al tiempo:
𝑑𝑣
𝑑𝑡
𝑑^2 𝑋
𝑑𝑡^2
.
(8)
En el gráfico de la velocidad versus el tiempo para el MRUV podremos determinar la
aceleración como la pendiente de la curva.
Fig. 3. Velocidad vs. tiempo, la variación de la velocidad respecto al tiempo forma una recta en el
gráfico cartesiano. La pendiente será la aceleración.
Como estamos trabajando con MRUV, el gráfico de la aceleración versus el tiempo será
una constante:
Fig. 4. Gráfico aceleración vs. tiempo para un MRUV, en este caso la pendiente es cero, lo cual
nos señala la aceleración es constante.
A partir de este tipo de gráficos podemos obtener mucha información:
t [s]
v [m/s]
to tf
Vo
Vf
t [s]
a [m/s^2 ]
to tf
a
Así en el gráfico de la velocidad versus el tiempo conocemos que el área bajo la curva
representa la integral, por lo tanto a partir de la ecuación (4), podemos obtener el
desplazamiento Δ 𝑋⃗ :
dX = vdt
dX = vdt
Si partimos de conocer las condiciones iniciales, obtendremos:
t
t
f o o
X X vdt (9)
Gráficamente se puede observar lo siguiente:
Fig. 5. Velocidad vs. tiempo, donde el área sombreada representa el desplazamiento del cuerpo o partícula.
Además al calcular la pendiente obtendremos la aceleración del cuerpo.
En el gráfico aceleración versus tiempo podemos obtener el incremento o variación de la
velocidad de la siguiente forma:
donde al despejar la velocidad:
dv = adt
dv = adt
t [s]
v [m/s]
to (^) tf
Vo
Vf
El botón INICIAR cambiará por ANOTAR.
Haga click en el botón ANOTAR, cuando la línea roja del carro esté sobre las
posiciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 de la regla del simulador.
Copie los datos en la Tabla 1.
- Haga click en INICIO.
Le aparecerá la siguiente pantalla
Si hace click en CANCELAR regresará a la tabla de datos, si hace click en
ACEPTAR se borrará la tabla de datos y el simulador se reseteará y volverá a su
estado inicial.
- Repita la simulación modificando el valor de la aceleración con los siguientes
valores: 2 m/s
2 , 3 m/s
2 y 4 m/s
2 .
Tabla 1
a = 1 m/s 2 a = 2 m/s 2 a = 3 m/s 2 a = 4 m/s 2
t(s) x(m) v(m/s) t(s) x(m) v(m/s) t(s) x(m) v(m/s) t(s) x(m) v(m/s)
6. TRABAJOS:
- Con los datos obtenidos y utilizando la fórmula (9) encuentre el desplazamiento
empleando mínimo cuadrados. (Adjunte un ejemplo de cálculo).
- Encuentre la relación entre la aceleración, la masa y la fuerza en esta práctica. Si,
para que se mueva el carro se aplica una fuerza F.
- A partir de las fórmulas (4) y (7) y usando el cálculo, deduzca las fórmulas
básicas de la cinemática del MRUV:
2 2
X X vt^1 at = o + o +
t
v v a
f − o
F
8. CONCLUSIONES
9. RECOMENDACIONES
10. BIBLIOGRAFÍA
