Informe Carrito

27 de Marzo del 2012

FUNDAMENTOS DE FÍSICA EXPERIMENTAL
LABORATORIO #2
“Movimiento hacia arriba y hacia abajo por un plano inclinado.”

Presentado por Nathaly Alba Quintero.

I. Introducción

La base de este experimento fue el Movimiento Uniforme Acelerado y el Movimiento Uniforme Decelerado1, el cual se encuentra frecuentemente en muchos objetos de la naturaleza.

En elMovimiento Uniforme Acelerado cuando un objeto se mueve con aceleración constante, la aceleración media es igual a la aceleración instantánea. En consecuencia, la velocidad aumenta o disminuye al mismo ritmo durante todo el movimiento.2 Por esto, si to = 0 (Tiempo inicial), xo (Posición inicial) está en el origen entonces:

x=vo t+12 at2
[1]
en donde x es el desplazamiento, vo es lavelocidad inicial, a la aceleración y t el tiempo.

Pero, si en el movimiento la velocidad disminuyera hasta llegar a cero, sería un Movimiento Uniforme Decelerado y vo > v f , entonces:

x=vft-12 at2
[2]

II. Predicciones

* La aceleración del carro cuando sube es proporcional en magnitud a cuando baja por el plano inclinado, ya que la aceleración es constante como se muestra en laGráfica 1.

* Cuando el carrito sube la aceleración, es decir deceleración, va en dirección opuesta a la velocidad y al desplazamiento, como se observa en el Diagrama (1), ya que su velocidad disminuye a medida que el tiempo transcurre hasta llegar a cero.

Diagrama de movimiento (1) del carrito en subida.

* Cuando el carrito baja su velocidad inicial es cero, que es lamisma velocidad final del carrito en subida y la aceleración sigue siendo la misma y va en la misma dirección del recorrido.




Diagrama de movimiento (2) del carrito en bajada.


III. Arreglo Experimental

Para el experimento se dispuso de los siguientes elementos:

* Una pista rígida de aluminio, sobre la cual el carrito realizaba el movimiento.* Un carrito con ruedas de baja fricción.

* Un cronómetro de tiempos simultáneos, el cual permite guardar determinados intervalos de tiempo en un solo conteo.

* Una regla de madera de 100 cms.

Para descubrir cuál es la aceleración del carrito en todo el movimiento se planeó medir (en varias ocasiones para una mayor exactitud) el tiempo en que se demoraba recorriendo una distancia.Primero, se halló el ángulo de inclinación de la pista usando fundamentos de trigonometría:

* Ángulo #1

37 cm

37 cm

9.2 cm

9.2 cm




[2]

[3]

Entonces tomando la Ecuación [3]

sen-19.2cm37cm=14.3°

* Ángulo #2

120 cm

120 cm

31.05 cm

31.05 cm



Entonces tomando la Ecuación [3]

sen-131.05cm120cm=14.996°≈15°


Después seeligió la distancia de 60 centímetros para el recorrido del auto, en el cual se impulsaba el auto para que subiera por la pista. En el momento en que cruzaba la línea de salida 0 centímetros se comenzaba a cronometrar y cuando llegaba a 60 centímetros se paraba el cronómetro. Se usó el mismo procedimiento para medir el tiempo del recorrido en bajada.


IV. Resultados y Análisis

*Tablas de mediciones

* Movimiento en subida (Primer ángulo)

Para hallar la incertidumbre de cada medición, se debe obtener el promedio de las medidas y el error absoluto de cada medida, para luego tener una media aritmética del valor absoluto de cada error. Por ejemplo:

Promedio=67+65+61+56+67+67+637
Promedio=63.7
Error absoluto1° medición=67-63.7
Error absoluto1°medición=3.3

Incertidumbre=(3.3+1.3+-2.7+-7.7+3.3+3.3+-0.7)/7
Medidas | 67 | 65 | 61 | 56 | 67 | 67 | 63 |
Error absoluto | 3.3 | 1.3 | -2.7 | -7.7 | 3.3 | 3.3 | -0.7 |
Incertidumbre | 3.1857 |

Tabla 1. Medición del tiempo con error absoluto e incertidumbre.


x | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
(cm) | | | | | | | |
t |
| 673.2 | 653.2 | 613.2 | 563.2 | 673.2 |...