domingo, 28 de octubre de 2012

Practica de Movimiento Rectilineo Uniforme Acelerado (MRUA)



Objetivo

estudiar el movimiento que se produce en una tirolina para lo que utilizaremos una tirolina en miniatura formada por hilo de nailon y por la que descenderan dos tuercas.


Instrumentos:

· Un sopote para poder sujetar el hilo de nailon de forma que nos quede semejando a unatirolina en miniatura.
· Hilo de nailon entre un metro y medio y dos metros.
· Dos tuercas de diferentes ta para poder comprobar los resultados.
· Un rotulador permanente para hacer unas marcas en el hilo de nailon.
· Grasa para que las tuercas deslicen mejor por el hilo de nailon y por tanto oponga menos resistencia.
· Un cronómetro.
· Un flexómetro.

Prodecimiento:

Diseño del experimento: Lo primero que hay que hacer es sujetar el hilo de nailon al soporte, y por el otro extremo sujetarlo a una zona más baja (en el experimento lo atamos a la pata de una silla). Recordar que hay que tensarlo para que las tuercas deslicen correctamente. Cuando tengamos las tuercas engrasadas para que deslicen mejor por el hilo, haremos marcas con el rotulador cada 20 centímetros a lo largo del hilo,será en estas marcas en las que tomemos las diferentes medidas.
Experimentación: Comenzaremos a realizar el experimento con una de las tuercas. A la voz de tres de la persona que controla el cronómetro, una segunda persona soltara la tuerca desde la marca que se ha realizado como punto de partida y se parará el cronómetro cuando la tuerca llega a cada una de las marcas. Tomareros entre tres y cinco tiempos en cada una de las marcas y haremos lo mismo con la otra tuerca.
Mientras se hace el experimento habrá que ir tomando los datos recogidos en una tabla y cuando ya se tengan todos, calcularemos el tiempo medio para que los errores obtenidos sean más pequeños.

Análisis de los resultados: Cuando tengamos todos los resultados y tiempos medios, realizaremos una gráfica en la que representaremos la velocidad frente al tiempo teniendo en cuenta que habrá algunos errores en el tiempo puesto que no es un método muy exacto el que hemos utilizado. A partir de esta gráfica calcularemos la aceleración media que han sufrido las tuercas a lo largo de su descenso por la tirolina.



Resultados obtenidos

Para realizar la práctica como ya hemos dicho utilizamos dos tamaños de tuercas distintos para así poder ver las distintas influencias que puedan tener distintos factores, como el rozamiento, en el tiempo y la velocidad que tengan. Para ello hemos realizados dos tablas en las que podemos ver los distintos tiempos tomados.


La tuerca pequeña. Hicimos 8 marcas distintas sobre el hilo cada una de ellas cada 20 cm siendo un total de 160 cm recorridos. Con estos resultados hemos visto como la velocidad aumenta mas o menos en funcion de una aceleración que parece constante. Como podemos observar a los 20 cm tiene un tiempo medio de 0.38s y por tanto su velocidad es de 0.52m/s. A los 40 cm observamos que el tiempo es de 0.54s y por tanto su velocidad es de 0.74m/s. La aceleración se puede hallar muy facilemente: a=Vf-V0/Tf-T0--> 0.52-0/0.38-0=1.36m/s2. Si ahora realizamos lo mismo con el siguiente tiempo observaremos lo siguiente: a=0.74-0/0.54-0= 1.37m/s2. Observamos que la aceleración no es exactamente igual pero que es muy parecida. Esto se debe a los errores que logicamente se tienen. Hubo en algunas medidas que no nos salieron bien los calculos por lo que probablemente la aceleracion salga distinta pero en la mayoria veremos que ronda esta aceleracion.



La tuerca grande. Lo primero que nos damos cuenta es que el tiempo empleado es mayor por lo que la velocidad es menor. La aceleración será comprobada luego. Es curioso observar como el tiempo es distinto. Esto será contado luego en las conclusiones. Al igual que con la tuerca pequeña tomamos las mismas medidas en cuanto al espacio pues usamos el mismo hilo. Los tiempo fueron también 5 de los cuales hicimos las medias con el mismo objetivo que antes. Con estas marcas intentaremos ver que aceleración hay y si es constante demostrandonos que se trata de un movimiento MRUA aunque si lo fue con la pequeña, con esta también. Vemos que a los 120cm lleva un tiempo de 0.97s lo que da una velocidad de 1.23m/s. A los 100cm lleva un tiempo de 0.89s por lo tanto lleva una velocidad de 1.12m/s. Si calculamos las aceleraciones vemos que una nos sale 1.26m/s2 y la otra nos sale 1.25m/s2. Al principio las medidas no nos salieron bien por eso lo hemos hecho con 100cm y 120cm. Como podemos observar la aceleración es menor que en la tuerca pequeña.

Conclusion

Este trabajo nos ha ayudado a entender mejor el concepto de MRUA. En este apartado se hablará de por qué la aceleración de las dos tuercas era distinta cuando realmente debería ser igual.

Otra cosa importante es saber que la aceleración puede ser tanto negativa como positiva y que en el primer caso es cuando ablamos del frenado aunque es un concepto relativo ya que a lo que nos estamos refiriendo es que a que el coche está dejando de ir hacia adelante y que se está aplicando una aceleración en el sentido opuesto

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