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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS
ESCUELA DE TÉCNICOS LABORATORISTAS
ASIGNATURA: LABORATORIO DE FÍSICA I
CATEDRÁTICA: DRA. ANA MARÍA HERNÁNDEZ JASSO
PRÁCTICA No. 7 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU) Y MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA) PRIMER SEMESTRE GRUPO “K” INTEGRANTES DE EQUIPO: QUESLY YARETZI ÁLVAREZ GARCIA JIMENA SARAI GONZALEZ TRUJILLO BRYANA SOFIA AGUILAR MEJIA
Propósito El estudiantado describe y calcula la aceleración de un cuerpo en movimiento. Objetivo Interpretar la gráfica de Velocidad (v) contra Tiempo (t) y relaciona la pendiente “m” de la gráfica de dicha gráfica con el concepto de Aceleración (a), así como, el área bajo la curva de Velocidad (v) contra el Tiempo (t) y la Distancia (d) recorrido. INTRODUCCIÓN Como su nombre lo indica, el movimiento rectilíneo se da cuando un objeto se desplaza en línea recta y en una sola dirección. En física, la palabra uniforme está relacionada con el movimiento de un objeto cuya velocidad es constante, es decir, que no tiene variaciones. Y si a eso le sumas las palabras movimiento rectilíneo, sabrás que se trata de un objeto que además de desplazarse en línea recta hacia una sola dirección, lo hace siempre a la misma velocidad, no hay momentos en los que su aceleración aumente o disminuya. Figura 1. Movimiento rectilíneo uniforme Velocidad En los m.r.u. la velocidad del cuerpo es constante y por tanto igual a la velocidad inicial. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo (m/s). Por otro lado, el movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA), es movimiento que se caracteriza por tener una trayectoria en línea recta y una aceleración constante y diferente a cero, por lo tanto, la velocidad en este movimiento cambia uniformemente dependiendo de la dirección de su aceleración.
ACELERACIÓN: Las variaciones en la velocidad de un objeto respecto al tiempo. Solo hay dos maneras para que aceleres: cambia tu rapidez o cambia tu dirección (o cambia ambas).
- ¿Qué se entiende por Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)? El MRU se define el movimiento en el cual un objeto se desplaza en línea recta, en una sola dirección, recorriendo distancias iguales en el mismo intervalo de tiempo, manteniendo en todo su movimiento una velocidad constante y sin aceleración.
- ¿Qué diferencia hay entre Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) y Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)? La principal diferencia es que, en el movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad de desplazamiento de los cuerpos se mantiene constante, en cambio en el movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado la velocidad varía y aparece una componente conocida como aceleración, la cual es la razón de cambio de la velocidad.
- Mencione dos ejemplos de cada caso: A) MRU a) Un avión que parece flotar entre las nubes lleva un par de horas moviéndose en línea recta y con la misma velocidad. Hasta aquí su movimiento es rectilíneo uniforme, pero en el momento que tenga que girar y subir su velocidad pasará a ser otro tipo de movimiento, cambiando su estado. b) Un carro se dirige a otra ciudad por esta carretera en línea recta, como ves no hay curvas. Además, lleva más de 30 minutos con la misma velocidad, 60 kilómetros por hora. Esto significa que el coche presenta un movimiento rectilíneo uniforme. B) MRUA a) El movimiento de un objeto que se lanza desde el suelo hacia el cielo: el objeto se lanza con una velocidad, alcanza su altura máxima (donde su velocidad es 0) y cae con una velocidad de signo opuesto a la de la subida. (caída libre) b) Si dejas caer una moneda al suelo (caída libre), esta realizará un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) MATERIAL INSUMOS DE MANERA INDIVIDUAL INSUMOS SOLICITADOS EN EL LAB 9 Cronómetro Plano inclinado Pelota Cinta métrica Masking tape Procedimiento MRUA:
- Coloque en el Soporte la Nuez Doble: En este paso colocamos la nuez doble en el soporte a la medida indicada posteriormente
- Marque en el riel las distancias de 150 cm, 100 cm, 60 cm, 40 cm, y 20 cm con cinta masking: en este paso el riel ya estaba marcado con cinta masking, pero con las distancias de 100cm, 80cm, 60cm, 40cm, y 20cm ya que el riel mide solo 100cm
- De la Nuez Doble, sujete el riel de manera que la altura de éste, medida desde la mesa sea de 25 cm: en este paso debemos de medir de la mesa hacia arriba 25cm y en esta medida colocamos la nuez doble (como se ve en la imagen 1) y posteriormente recargamos el riel en la nuez doble (como se ve en la imagen 2)
- Con los valores anteriores dibuje en papel milimétrico una gráfica de la distancia contra el tiempo
- También, con estos valores concentrados en la Tabla 1 y aplicando la formula de la distancia, realice el despeje correspondiente para calcular la Velocidad Final de la bola y escriba sus resultados en la Tabla 2, como se muestra a continuación; Tabla 2. MRUA (esta tabla ya se encuentra con respuestas en el apartado de resultados) Magnitud/Distancias 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm Distancia, d (en metros, m) Tiempo, t (en segundos, s) Velocidad Final (metros/segundos) Aceleración, a (en metros/segundos cuadrados)
- Con los valores anteriores, dibuje en papel milimétrico una gráfica de velocidad contra tiempo
9. Aplicando la ecuación: a =
vF − vi
t
Fórmula para la encontrar la aceleración Encuentre la aceleración que tiene la bola en cada caso y registre sus resultados en la Tabla No. 2
- Anote sus observaciones de la gráfica de velocidad contra tiempo
- Calcule el área total bajo la curva de esta misma gráfica Posteriormente, discuta y analice sus resultados. Cálculos: (todos los resultados de estas explicaciones están en el apartado de resultados) En la tabla uno debemos de llenarla como se indica en el procedimiento, los únicos cálculos que debemos hacer es la suma de los 5 tiempos de cada distancia y el resultado lo dividimos entre 5 para encontrar el promedio del tiempo de cada medida
- Para encontrar los datos de la tabla 2 lo primero que pide es la distancia en metros, estas distancias son 100cm, 80cm, 60cm, 40cm y 20cm estas como están en centímetros solo los debemos pasar a metros entonces debemos de dividir las medidas en centímetros entre 100 ya que en un metro hay 100 centímetros
- Lo segundo que pide es el tiempo en que tarda en caer la pelota en cada distancia este es igual al promedio del tiempo de la tabla 1.
3. Lo tercero que pide es la velocidad final que esta es igual a: v = v 0 + a ⋅ t.
Entonces solo debemos de sustituir la formula y anotar los resultados en la tabla
4. lo último que nos pide es la aceleración que esta es igual a: a =
vF − vi
t
Donde: a = Aceleración, t = Tiempo, vi = Velocidad Inicial, vf = Velocidad Final En esta tabla ya tenemos la velocidad final, la velocidad inicial de todas las medidas es 0 y el tiempo también ya lo tenemos en la tabla, sustituimos la formula con los datos de cada medida y ya tenemos la aceleración la cual ya esta anotada en la tabla 2. Resultados Tabla 1. Tiempos de recorrido Magnitud/Distancias 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm Distancia, d (en metros, m) 1m 0.8m 0.6m 0.4m 0.2m Tiempo, t (en segundos, s) 1.29s 0.99s 0.76s 0.64s 0.45s Velocidad Final (metros/segundos) 0.77m/s 0.80m/s 0.8m/s 0.58m/s 0.200m/s Aceleración, a (en metros/segundos cuadrados)
Evento 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm 1 2 3 4 5 Suma promedio (esta tabla ya se encuentra con respuestas en el apartado de resultados) Con los valores anteriores dibuje en papel milimétrico una gráfica de la distancia contra el tiempo
- La tabla 2 que es la que esta a continuación se llena con los resultados de la primera tabla Tabla 2 (MRU) Magnitud/Distancias 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm Distancia, d (en metros, m) Tiempo, t (en segundos, s) Velocidad Final, (en metros/segundos) Aceleración, a (en metros/segundos cuadrados) (esta tabla ya se encuentra con respuestas en el apartado de resultados) Con los valores anteriores, dibuje en papel milimétrico una gráfica de velocidad contra tiempo Anote sus observaciones de la gráfica de velocidad contra tiempo Cálculos (todos los resultados de estas explicaciones están en el apartado de resultados) Tabla 1: los únicos cálculos que tenemos que hacer son la suma de los tiempos de cada distancia que estas son: 100cm, 80cm, 60cm, 40cm, y 20cm y el promedio de estos por lo cual la suma de cada distancia la dividimos entre 5 la cual ya esta anotada en la tabla Tabla 2: 1. lo primero que pide es la distancia en metros, estas distancias son 100cm, 80cm, 60cm, 40cm y 20cm estas como están en centímetros solo los debemos pasar a metros entonces debemos de dividir las medidas en centímetros entre 100 ya que en un metro hay 100 centímetros
- Lo segundo que pide es el tiempo en que tarda en caer la pelota en cada distancia este es igual al promedio del tiempo de la tabla 1.
- Lo tercero que pide es la velocidad final que esta es igual a la fórmula de la velocidad: v=d/t ya que la velocidad es constante Entonces solo debemos de sustituir la formula con los primeros dos datos de la tabla y anotamos los resultados en la tabla.
- lo último que nos pide es la aceleración que esta es igual a: 0, ya que la velocidad es constante en MRU no hay aceleración. Resultados: Tabla 1. Tiempos de recorrido Evento/Distancias 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm 1 5.06s 4.45s 3.12s 2.55s 1.56s 2 5.46s 4.30s 3.53s 2.47s 1.75s 3 5.48s 3.76s 3.08s 2.21s 2.2s 4 4.97s 4.15 3.31s 2.75s 1.77s 5 6.22s 4.31s 3.14s 2.68s 1.66s suma 27.2s 20.97s 16.18s 12.66s 8.64s Promedio 5.44s 4.194s 3.236s 2.532s 1.728s Magnitud/ Distancias 100cm 80cm 60cm 40cm 20cm Distancia, d (en metros, m) 1m 0.8m 0.6m 0.4m 0.2m Tiempo, t (en segundos, s) 5.44s 4.19s 3.23s 2.53s 1.7s Velocidad Final, (en metros/segundos) 0.18m/s 0.19m/s 0.18m/s 0.15m/s 0.11m/s Aceleración, a (en metros/segundos cuadrados) Su aceleración es constante por lo tanto es igual a 0 Su aceleración es constante por lo tanto es igual a 0 Su aceleración es constante por lo tanto es igual a 0 Su aceleración es constante por lo tanto es igual a 0 Su aceleración es constante por lo tanto es igual a 0
Observaciones: Esta práctica fue muy interesante y muy extensa porque vimos dos temas en una solo práctica, dichos temas son MRU y MRUA, efectivamente pudimos observar como era el movimiento rectilíneo uniforme por medio de una pelota que pasaba por un riel en forma recta, este estaba un poco inclinada, ya que si estaba completamente recto la fuerza con la que iban a lanzar la pelota en cada tiro iba a ser distinta por eso pusimos el riel sobre la base del soporte para que la pelota pudiera caer por si sola y así tuviera la misma fuerza en cada lanzamiento, al igual pudimos observar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado al igual por medio de una pelota y un riel pero en este caso el riel si estaba completamente inclinado, los datos de las tablas estuvieron fáciles de llenar ya que venían las formulas para cada calculo que te pedía, solo en el recuadro que pedía la aceleración de la pelota en movimiento rectilíneo uniforme para la aceleración no se necesitó hacer cálculos ya que la aceleración en MRU es constante por lo tanto es igual a 0. Conclusiones: El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es un movimiento en el cual un cuerpo se desplaza en línea recta, en una sola dirección, recorriendo distancias iguales en tiempos iguales, con una velocidad constante, en el MRU no hay aceleración y el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), es un movimiento en el cual un cuerpo tiene una trayectoria recta, a diferencia de MRU su velocidad tiene que ser distinta a 0 y su velocidad como lo dice su nombre cambia uniformemente. FUENTES BIBLIOGRAFICAS
- Movimiento: Movimiento rectilíneo uniforme. (s/f). Gcfglobal.org. Recuperado el 03 de diciembre de 2023, de https://edu.gcfglobal.org/es/movimiento/movimiento-rectilineo- uniforme/1/
- D´Angelo, M. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Recuperado el 03 de diciembre de 2023, de https://eac.unr.edu.ar/wp-content/uploads/2020/11/fisica-cuarto- segunda.pdf
