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Física Experimental I. (B).
“Tiro parabólico.”
Carlos Alfredo López Téllez.
Rahí Meza López.
Luis Enrique Godínez Tolentino.
Juan Luis Rodríguez.
Juan Manuel Cid Porras.
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Extracto:
El reporte contiene las mediciones de las prácticas realizadas en el laboratorio
relacionadas al fenómeno o los fenómenos de los choques entre dos objetos,
considerados como partículas. Hemos medido cambios de velocidad, aceleración,
distancia y tiempo que hay en un objeto movible y las consecuencias de una
interacción de choque con otro objeto movible, o quizá no movible.
1. Introducción:
En este caso nuevo de práctica, nos
hemos dado a la tarea de realizar
experimentaciones y mediciones sobre
los efectos y consecuencias de un
choque en un objeto o partícula movible.
Como lo hemos hecho anteriormente,
consideraremos a los objetos movibles
en experimentación como partículas, es
decir, que todas sus partes se mueven
en conjunto.
Para este caso, hemos usado carritos
movibles sobre una pendiente o rampa
inclinada, a los que, dándoles una
velocidad medida desde un inicio por
sensores, se les hace chocar con otro
objeto, como otro carrito, para después
analizar los cambios que hay en la
medición de los sensores sobre su
velocidad, aceleración o distancia. Así
también, podemos medir y comparar las
mediciones sobre el tiempo de un carrito
que choca contra otro con respecto a
otro que no choca
Las mediciones también nos muestran
gráficas con estas variaciones
mencionadas, de manera que sean
visibles y muy notorias.
2. Materiales de la práctica:
MATERIALES (CHOQUES
INELASTICOS):
Material: Imagen:
Programa de
computador
a Pasco
Riel Pasco
Carrito
Pasco
Sensor de
movimiento
Pasco
Interfaz
Universal
Pasco
Bases para
riel Pasco
Topes para
Riel Pasco
Nivel (Para
el riel)
Word
Hilo
Juego de
pesas
Sensor de
movimiento
Pasco
Polea Pasco
Gafas de
laboratorio
Bata de
laboratorio
3. Metodología de las prácticas:
Para esta práctica lo que hicimos fue
colocar de un extremo del riel el sensor
de movimiento, del otro extremo la polea
con su aditamento para poderse colocar
sobre el riel. Entre ambos colocamos los
carritos, uno pegado al sensor y el otro
justo en medio del riel, para que
colisionada apenas soltáramos la pesa.
En esta práctica nos superamos a
nosotros mismos, ya que realizamos 15
diferentes movimientos, con las pesas de
50, 100 y 200 gramos.
4. Gráficas:
Entonces podemos conocer la Velocidad final que a partir de aquí llamaremos V 2 , ya
que, aunque hayamos visto que corresponde al momento del carrito dos, es cero y por
lo tanto no tiene lugar en los cálculos, ahora V 2
será la velocidad después del choque,
entonces:
1
1
1
2
2
entonces 𝑉
2
𝑚
1
𝑚 1
+𝑚 2
1
Pero como las masas son iguales, por ser masas de cada carrito la fracción se reduce a
un medio y la expresión se reduce a que la velocidad V 2
(velocidad un instante después
del choque), es la mitad de la velocidad V 1.
En la práctica se registraron las velocidades instantáneas antes y después del choque,
y el tiempo que tardó en llegar el carrito uno para chocar con el dos, de modo que
obtuvimos valores un tanto en desacuerdo con la teoría.
La siguiente tabla muestra los resultados obtenidos experimentalmente, aquí para
obtener el valor teórico de la velocidad después del choque dividimos a la velocidad V 1
por la mitad. La columna V 2
teórica muestra la velocidad anteriormente mencionada; la
columna Diferencia es el valor absoluto de la resta entre V 2 y V 2 teórica.
∆ t
(±0. 0 05) s
m
(±0.005) kg
V
1
m/s
V
2
m/s
V
2
teórica’
(±0.005) m/s
Diferencia’
(±0.005) m/s
Algunos de los datos obtenidos experimentalmente difieren mucho de los obtenidos
teóricamente por lo que aseveramos que la práctica no está bien planteada en los cursos
de Física Recreativa (lugar donde buscamos está práctica); ya que plantear la situación
y construir el mecanismo lo hicimos al pie de la letra. Algunos datos son buenos como
los que indican una diferencia menor a 0.1 m/s de velocidad, y muchos son aceptables
(diferencias de 0 .2 a 0.1 m/s) pero los que llegan a diferencias más grandes indican que
está práctica debe de ser modificada en futuros cursos.
7. Conclusiones:
Pudo llegar a afectar la medición de la
velocidad después del choque el que
como rebotaba el carrito en el riel Pasco,
el sensor también rebotara.
Como se puede observar que existe una
colisión inelástica, una colisión inelástica
se define como la perdida de energía
cinética debido al impacto de 2 cuerpos
esto lo podemos comprobar con el
resultado de las gráficas en donde se
puede observar una variación de la
velocidad debido al impacto de los
cuerpos con un cierto peso en su
costado esto lo podemos demostrar
matemáticamente con las ecuaciones
dadas a continuación:
V= (m1/m1+m2) v1i
P1i+p2i=p1f+p2f
8. Referencias:
Halliday, Resnick, Walker. (2017).
Fundamentos de Física Octava
Edición: Volumen 1. México: Patria.
S. Gil y E. Rodríguez. (2008).
Conservación de la cantidad de
momento lineal. 18 de abril del 2019,
de Física Recreativa Sitio web:
https://www.fisicarecreativa.com/gui
as/conserv2.pdf
