PRACTICA II practica de Velocidad Instantanea

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INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ CATEDRA: LABORATORIO DE FISICA PRÁCTICA NRO.2: VELOCIDAD INSTANTÁNEA OBJETIVO DE LA PRÁCTICA. El propósito de esta práctica es, determinar la velocidad instantánea del carro, conociendo su posición en diferentes instantes de tiempo. INTRODUCCIÓN. Una velocidad promedio puede realmente ser un valor útil. Si usted conoce que su velocidad promedio en un viaje de 200 kilómetros, entonces sin duda podrá saber cuánto tarda el viaje. Por otra parte, a un guarda de tránsito que lo observa a usted no le interesa su velocidad promedio sino que tan rápido venía conduciendo en el instante en que el radar descubre su carro, para así decidir si le coloca o no una infracción. En otras palabras, al guarda de tránsito lo que le interesa es la velocidad instantánea que usted lleva. El estudio de esto fenómenos físicos, que en la vida cotidiana, ayudan a definir un tiempo determinado de viaje, que facilita a los fiscales, información certera de la rapidez de los autos. Por lo que una es conocida como una magnitud vectorial cuya dirección coincide siempre con la de la tangente a la trayectoria y su sentido el del movimiento y la otra como una magnitud escalar. Lo cierto es que, la velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la relación que existe entre la velocidad promedio e instantánea y, como una es dependiente de la otra. PRE LABORATORIO. Fundamento Teóricos Revisar en la bibliografía recomendada lo siguiente:

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EXTENSIÓN PUERTO ORDAZCATEDRA: LABORATORIO DE FISICA

PRÁCTICA NRO.2: VELOCIDAD INSTANTÁNEA

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA.

El propósito de esta práctica es, determinar la velocidad instantánea del carro, conociendo su posición en diferentes instantes de tiempo.

INTRODUCCIÓN.

Una velocidad promedio puede realmente ser un valor útil. Si usted conoce que su velocidad promedio en un viaje de 200 kilómetros, entonces sin duda podrá saber cuánto tarda el viaje. Por otra parte, a un guarda de tránsito que lo observa a usted no le interesa su velocidad promedio sino que tan rápido venía conduciendo en el instante en que el radar descubre su carro, para así decidir si le coloca o no una infracción. En otras palabras, al guarda de tránsito lo que le interesa es la velocidad instantánea que usted lleva.

El estudio de esto fenómenos físicos, que en la vida cotidiana, ayudan a definir un tiempo determinado de viaje, que facilita a los fiscales, información certera de la rapidez de los autos. Por lo que una es conocida como una magnitud vectorial cuya dirección coincide siempre con la de la tangente a la trayectoria y su sentido el del movimiento y la otra como una magnitud escalar.

Lo cierto es que, la velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la relación que existe entre la velocidad promedio e instantánea y, como una es dependiente de la otra.

PRE LABORATORIO.

Fundamento Teóricos

Revisar en la bibliografía recomendada lo siguiente:

1. Movimiento2. Trayectoria3. Desplazamiento4. Aceleración 5. Velocidad instantánea6. Velocidad media

Preguntas

Conteste las siguientes Preguntas:

1. Especifique brevemente las diferentes clases de movimiento de un cuerpo según su trayectoria y desplazamiento.

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PRÁCTICA NRO.2: VELOCIDAD INSTANTÁNEA

2. Identifique según la clasificación del punto anterior, qué clase de movimiento se llevará a cabo en la experiencia de laboratorio.

3. Exprese brevemente y defina matemáticamente los conceptos de velocidad.a. Media.b. Instantánea.

4. Exprese y defina matemáticamente los conceptos de aceleración.a. Media.b. Instantánea

5. Un cuerpo se mueve con velocidad constante. Grafique cualitativamente la variación de la posición x recorrida y la velocidad v como función del tiempo t transcurrido. ¿Cómo es la aceleración del cuerpo en este caso?

6. Un cuerpo parte del reposo con aceleración constante. Grafique cualitativamente la variación de la posición x, la velocidad v y la aceleración a como función del tiempo t, transcurrido.

7. Si la velocidad de un cuerpo es cero, ¿Su aceleración puede ser siempre cero? Explica.

8. Es posible una situación en la cual la velocidad y la aceleración tengan signos opuestos. Si es así, bosqueje una gráfica velocidad versus tiempo para probar su afirmación.

Ejercicios

Resolver los siguientes problemas:

1. En la tabla siguiente se muestran los tiempos de paso de algunos de los corredores de un maratón popular. Recuerda que el recorrido del maratón es de 42,195 km.

a. Calcula la velocidad media durante todo el recorrido de los corredores A y C.b. Calcula la velocidad media durante los 10 primeros kilómetros de los

corredores A y B.c. Calcula la velocidad media entre el kilómetro 21,097 y el kilómetro 30 del

corredor C.d. Calcula la velocidad media a lo largo de todo el recorrido y en cada uno de

los tramos

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e. del corredor D.

2. Calcular la velocidad instantánea de una partícula cuya posición está dada por la función: S(t )=a t 3+b t 2+c t 1+d. Donde: a, b, c y d son constantes.

3. En un movimiento rectilíneo, la posición de un automóvil a las t horas es:

S (t )=50 (t )− 7t+1

Km

a. ¿Cuál es la velocidad promedio durante las 2 primeras horas?b. ¿Cuál es la velocidad instantánea a las 2 horas? Obtenerla mediante la

definición de la derivada.

EQUIPOS Y MATERIALES A USAR.

1. Dinámica de carro.2. Cinta métrica.3. Cronómetro.

CONFIGURACIÓN DEL EQUIPO.

1. Nivele la pista colocando el carro sobre está, para ver en qué dirección se gira. Ajuste el tornillo de nivelación en el extremo de la pista para subir o bajar, hasta que el carro estacionado en la pista no se mueva hacia los extremos.

2. Para armar el resorte del émbolo empuje el pistón un poco hacia arriba para permitir que una de las muescas de la barra del émbolo sea atrapada por el borde de la pequeña barra de metal en la parte superior del agujero.

3. Ubique este en el extremo del riel, cuando se sienta preparado para iniciar el experimento golpee el embolo.

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA.

Procedimiento A: Velocidad Media e Instantánea

1. Una vez que ha determinado el peso aproximado del carro, marque claramente una distancia, la cual sea la mitad del camino hacia fuera desde el principio. Medir esta distancia y anotarlo en la parte superior de la Tabla 1,1.

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PRÁCTICA NRO.2: VELOCIDAD INSTANTÁNEA

2. Usando un cronómetro con un contador de vueltas y cinta métrica, se puede determinar T y D para cada lanzamiento. Practique este paso varias veces antes de empezar a anotar los datos.

3. Lance el carro y registrar los datos que se describen en el paso anterior. Anote los mejores ensayos en la Tabla 1.1. (NOTA: Si el temporizador es una distracción e interfiere con la medición, no se tome en cuenta.)

4. Utilizando las siguientes ecuaciones y los datos registrados en la tabla, hacer los cálculos necesarios para completar la tabla.

Velocidad media=Vav=DT

Velocidad instantanea=Vo=2Vav=2DT

Aceleració n=a=∆v∆ t

=0−VoT

=−2D

T 2

distancia=d=V 0T1+1/2a t 12

Tabla 1.1.Numero

de Pruebas

Experimento Teoría%

Diferencialt1 (Seg) T (Seg) D (cm) V0(cm/s) a(cm/seg2) t1 (Seg)

123456

POST LABORATORIO.

Análisis Procedimiento A

1. Hay una diferencia sistemática entre los valores experimentales y calculados de t1? Si es así, sugieren posibles factores que serían responsables de esta diferencia.

2. ¿Puedes pensar en una simple prueba de seguimiento que le permita determinar la cantidad de la compra de "desaceleración" se vio afectada por inclinación del suelo?

Distancia (d) cm

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PRÁCTICA NRO.2: VELOCIDAD INSTANTÁNEA

BIBLIOGRAFIA.

Física para ciencia e ingeniería Vol. I: Fishbane-Paul. Edit. Prentice Hall. Física principio con aplicaciones: Giancoli-Douglas. Edit. Prentice Hall. 4ta edición. Física para ciencia e ingeniería: McKelvey-John. Edit. Harla. Física II: Pinzon-Alvaro. Edit. Mc Graw Hill. Física Parte II: Resnick-Robert. Edit. Continental. 3ra edición. Física Universitaria Vol. I: Sears-Zemansky. Edit. Addison Wesley. 11va edición. Física tomo II: Sears-Raymond. Edit. Mc Graw Hill. 5ta edición. Física para la ciencia tomo II: Sears-Raymond. Edit. Mc Graw Hill. 8va edición. Fundamentos de Física V.I: Sears-Raymond. Edit. Mc Graw Hill. 8va edición. Conceptos de Física Moderna: Beiser-Arthur. Edit. Mc Graw Hill.