Práctica 6: Movimiento rectilíneo y ...¿uniforme?

Esta práctica la hemos realizado durante el día 18 de febreo en el laboratorio de física y química. Partimos de un punto en el que conocemos el concepto de velocidad media, pero necesitamos profundizar más en el estudio de este, introduciendo a la vez los vectores y conceptos utilizados con anterioridad( posción, coordenadas cartesianas...)





Los objetivos de esta práctica son primero, el estudio del movimiento rectilíneo uniforme, plantear el principio de inercia, la deducción de la ecuación del MRU y la comprobación de la validez de esta. Tanto los métodos usados como los materiales han sido muy simples: hemos utilizado cosas como plastilina, canicas, metro y nos hemos basado en procedimiento muy simples como son medir y cronometrar. Las conclusiones más interesantes sacadas de este trabajo son principalmente la definición de inercia: Resistencia de los cuerpos para cambiar su estado de reposo o de movimiento sin la intervención de alguna fuerza. También hemos aclarado el concepto de movimiento rectilíneo uniforme introduciendo una fórmula más realista que la que sabiamos hasta el momento.






TRABAJO EXPERIMENTAL




Métodos


-Cronometrar





-Medir distancias




Instrumentos

Metro










Cronómetro










Bolas de acero










Cuña que sirve como rampa

Uso de los instrumentos

Hemos utilizado las bolas como móvil, la cuña como rampa, el metro para medir la distancia entre el inicio del recorrido y el final y el cronómetro para medir el tiempo.





A continuación vamos a describir todo lo que hicimos para llevar a cabo esta práctica, lo primero fue coger todos los instrumentos y disponerlos, la especie de escalímetro la usamos como rampa de inclinación para dejar caer la bola, la plastilina la usamos para marcar las distancias y para sujetar la rampa a la mesa. A partir de ahí lo único que hicimos fue ir tomando distintas distancias e ir cronometrando tiempos






RESULTADOS OBTENIDOS:





Aquí están los datos que apuntamos en el cuaderno, los resultados de todos los experimentos. Para cada distancia (d) que escogimos, tenemos los tiempos (t sub 1, 2 y 3) de las tres veces que dejamos caer las bolas.





BOLA GRANDE:

MEDIDA 1

d = 93cm

t1=81
t2=82
t3=84

MEDIDA 2

d = 71cm

t1=68
t2=63
t3=66

MEDIDA 3

d = 44cm

t1=47
t2=53
t3=40

MEDIDA 4

d = 55cm

t1=56
t2=56
t3=47

MEDIDA 5

d = 35cm

t1=35
t2=34
t3=35



BOLA PEQUEÑA:

MEDIDA 1

d = 44cm

t1=47
t2=50
t3=53

MEDIDA 2

d = 71cm

t1=62
t2=59
t3=66

MEDIDA 3

d = 93cm

t1=91
t2=91
t3=94

MEDIDA 4

d = 55

t1=53
t2=50
t3=47

MEDIDA 5

d = 35cm

t1=44
t2=31
t3=37






Aquí está la gráfica en la que se relaciona la distancia recorrida por cada bola con el correspondiente tiempo que ha tardado en recorrerla. Lo representamos en un eje de coordenadas cartesianas en el que la variable independiente es el tiempo y la dependiente la distancia.















































































La distancia está medida en centímetros y el tiempo en segundos (en las gráficas aparece 10 segs., 20 segs., ... en realidad es 0.10 segs., 0.20 segs.,...). Cada tiempo que aparece en la gráfica es la media de los tres tiempos tomados para cada distancia, es decir:


tiempo medio = (t1+t2+t3) / 3


A partir de estas gráficas se puede sacar la velocidad media que lleva la bola cada vez que es tirada:



BOLA GRANDE: BOLA PEQUEÑA:


MEDIDA 1: 93/82.3 = 1.13 cm/s. MEDIDA 1: 44/50 = 0.88 cm/s.



MEDIDA 2: 71/65.5 = 1.08 cm/s. MEDIDA 2: 71/62.3 = 1.14 cm/s.





MEDIDA 3: 44/46.6 = 0.94 cm/s. MEDIDA 3: 93/92 = 1.01 cm/s.





MEDIDA 4: 55/53 = 1.04 cm/s. MEDIDA 4: 55/50 = 1.1 cm/s.


MEDIDA 5: 35/34.6 = 1.01 cm/s. MEDIDA 5: 35/37.3 = 0.94 cm/s.




Si el tiempo hubiera sido exacto, es decir, con un 0% de error, la velocidad media habría sido en todos los casos la misma, pero es distinta en todos, debido a que el tiempo no fue tomado con exactitud. Sin embargo, una aproximación de la velocidad media total podría ser 1 cm/s.






La conclusión más importante a la que llegamos es que el móvil iba con una determinada inercia y su movimiento era rectilíneo y uniforme (todo lo uniforme que las condiciones en las que hicimos el experimento permitían). Pudimos comprobar que la inercia no está relacionada con la masa de los cuerpos, ya que la masa de las bolas era claramente distinta, y sin embargo ambas iban con una velocidad media parecida en todos los casos, y teniendo en cuenta el rozamiento de las bolas con el aire y la mesa, se demuestra que sin éste la velocidad de ambas bolas habría sido exactamente la misma.





Creemos que hemos alcanzado los objetivos propuestos para esta práctica. Hemos profundizado en los conceptos de velocidad,... y además hemos tenido una demostración física de lo que podría ser el movimiento rectilíneo uniforme, la inercia de los cuerpos,... que nos ayudará a entenderlo mejor.






CUESTIONES:
1- Esta cuestión ha sido respondida con anterioridad en el informe

2- Las gráficas pedidas en este ejercicio ya han sido mostradas a lo largo del trabajo.


Puedes encontrarlas en el apartado de "Resultados Obtenidos".




3- El movimiento obtenido en esta gráfica es un movimiento rectilineo y uniforme( MRU), fenómeno que podemos describir como un movimiento que describe una trayectoria recta y con una velocidad constante, es decir que su aceleración sea nula. Las irregularidades que se han dado se pueden deber a distintos fenómenos como la impresición por nuestra parte al tomar tiempos, medir distancias o al dejar caer la bola. El rozamiento afecta pero es algo que a la velocidad que llevaban las bolas es imperceptible e insignificante.





4- Si la distancia recorrida fuese muy grande llegaría un momento en el que la bola perderia toda su velocidad y se detendría. Esto sería debido al rozamiento, que cuanto mayor sea el tiempo que dejemos correr la bola, o mejor dicho, cuanto mayor sea la distancia que tiene por recorrer la bola, más rozamiento la estará frenando. Si no existiese ese rozamiento, la bola no se detendría jamás (principio de inercia)


5- La inercia se podría definir como la propiedad de la materia por la cual los sistemas físicos no pueden modificar por sí mismos su estado de reposo o de movimiento. El ejemplo más cercano al nuestro ha sido esta práctica ya que si no hubiesemos puesto una barrera física la bola seguiria rodando debido al principio de inercia