Procedimiento experimental

 

            Primero, antes de medir el intervalo de tiempo que emplea el carro para realizar distintos desplazamientos respecto de x  (x inicial, fijada según nuestro sistema de referencia: 20+ 0,1), nos aseguramos que la pista estuviera en forma horizontal, para ello utilizamos el nivel.

            Antes de comenzar la primera medición, con el objetivo de estudiar el movimiento del carrito sobre una pista horizontal y sometida a la acción de una fuerza de valor constante, colocamos una pesa de 5 gramos en el soporte de las pesas (de masa= 5 gramos) y el resto de las pesas y una de las barras de 500 gramos en el carrito. Además dispusimos los fotogates (FG) de manera tal que el 1 se conectara al canal 1 (en x  inicial) del Smart Timer y el segundo FG, que fue adoptando posiciones variables cada 5cm. a lo largo del experimento, se conectara al canal 2.

            De esta manera, confeccionamos la tabla I. En la misma asociamos los valores de posición y tiempo con las velocidades correspondientes a esas posiciones. Para ello utilizamos solo un FG conectado al canal 1 del Smart Timer.

            Con el objetivo de evaluar las incertezas experimentales, medimos tres (3) veces el tiempo correspondiente a cada posición del carro, y tres (3) veces la velocidad, y de estas obtuvimos los valores promedios representativos.

            Con los datos obtenidos graficamos la velocidad en función del tiempo, y se obtiene la aceleración a partir de este gráfico, resultando ésta la constante del movimiento que anima al carrito, es decir el movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV). La constante se puede calcular por medio de este gráfico trazando una recta que pase por la mayor cantidad de puntos. Luego se toma un intervalo de velocidad y se lo divide por su intervalo de tiempo, es decir,    v/   t=k. Como puede verse esta ecuación  equivale a la ecuación de la velocidad, es decir: v =v +a. t

            En el gráfico I:   v/   t=a    

                                     29-19,5 = 4,32 cm/s

                                          2,2

            Obteniendo la constante que  es la aceleración a través de la tabla, observamos:

 V  =v +a.  t

28,9cm/s=19,5cm/s + a. (2,5-0,3)

a=4,28cm/s

 

Nota: Analizamos las diferencias que obtuvimos en los valores de la aceleración a partir del gráfico y de la tabla en la conclusión.

 

            La aceleración depende de la fuerza aplicada; en este caso, la fuerza aplicada sobre el carrito es de valor constante, por lo tanto la aceleración también, como en todo MRUV.

           

 

ü      En la segunda parte del trabajo práctico el objetivo fue investigar el efecto que produce en el movimiento del carrito toda fuerza aplicada, es decir hallar la relación entre esta y la aceleración adquirida.

            Para obtener la aceleración se utilizaron dos (2) FG adoptándose una distancia fija entre ellos de 30 cm. En el carrito se coloca una de las barras de 500 gramos y  todas las pesas suministradas menos una de 5 gramos que se coloca en el soporte, por lo cual en la primera medición la fuerza aplicada fue de 0,10 N. Se repetirá la experiencia doce (12) veces, pero quitándole cada vez 5gramos al carrito y acumulándolos en el soporte.

            Con esto se observa que lo que varía es la distribución de las pesas, no la masa total del sistema. 

            Graficamos la fuerza aplicada en función de la aceleración, el gráfico obtenido representa una recta que pasa por el origen, ya que la relación entre la fuerza aplicada y la aceleración son magnitudes directamente proporcionales (MDP). De este gráfico se obtiene la masa que es constante, que se obtiene realizando el cálculo de     sobre      . Es decir, la masa representa la pendiente de la recta.

            Como mencionamos anteriormente, la ecuación del sistema es:

P=m.a (m= m  +m  )

            Calculamos este valor utilizando el gráfico, obteniendo:

   F/  a=m

0,35 N-0,25N= 0,125 kg.

    0,8 cm/s

 

La segunda ley de la dinámica o ley de Newton está en estrecha relación con lo antedicho, ya que esta se enuncia como:

	F = m . a

 

 

 

 

 

ü      Para confeccionar la tercera y última tabla, repetimos el procedimiento de la segunda parte con la diferencia de que agregamos una barra de 500 gramos al carro, modificando así la masa total del sistema.

Graficamos fuerza en función de aceleración. Sus características son similares a las de la gráfica anterior (ver gráfico II y III).

 Utilizando los mismos métodos que para el segundo procedimiento obtuvimos la masa= 0,01kg, a través del gráfico.

 

 

 

Nota: Analizamos las diferencias de los resultados obtenidas entre los gráficos II y III en las conclusiones.