Práctica 7:La tirolina

Introducción y resumen

Esta práctica ha sido realizada en el laboratorio de Física y Química del Colegio Base.En la práctica hemos seguido profundizando en el estudio de la cinética, física del movimiento que no se preocupa por las causas de este.Despues de haber estudiado el movimiento rectilineo y uniforme en el cual no había ningún tipo de aceleración, hemos pasado a estudiar el MRUA, movimiento rectilíneo unifromemente acelerado. Unos de los fénomenos más cotidianos que sirva para ejemplificar el MRUA, es por ejemplo una tirolina, elemento que hemos utilizado para estudiar este movimiento. A continuación os mostraremos como hemos realizado el experimento, siempre teniendo cuenta que la práctica tiene pequeños errores de experimentales tales como: la tensión total del cable de la tirolina, la dificultad para medir espacios de tiempo muy cortos, la mínima variación de la posición inicial de las tuercas.... Todos estos pequeños errores pueden ser los que nos dificulte alcanzar una precisión total en el experimento pero está claro que todo esto es una representación de algo que se hace en el laboratorio con máquinas para afinar en la precisión al máximo.

Instrumentos de laboratorio

-Tuercas

-Nylon

-Cronómetro

-Metro

-Lubricante

Trabajo experimental
Lo primero que hay que decir es que el montaje de esta práctica tenía un aliciente o dificultad que era que nosotros mismos a partir de la lectura del guión y sin la explicación previa del profesor debíamos montar el experimento, aunque al final no resulto complicado. Lo primero fue coger el soporte que daría la altura a nuestra tirolina y también la sujeción. Previamente en un hilo de nylon habíamos puesto marcas cada 20 cm que nos servirian para determinar tramos en la cuerda. A continuación enganchamos un extremo de la cuerda al soporte y el otro a una pata de una silla intentando obtener la máxima tensión posible. Lubricamos un poco la cuerda para asegurarnos que no se parase la tuerca y comenzamos a tomar medidas. Cuantas más medidas distintas tomásemos más puntos obtendríamos en la recta, por lo tanto mayor precisión, por eso eliminamos dos tomas de tiempo por distancia en favor de más distancias. Estos son los resultados obtenidos.

Resultados obtenidos

Tuerca pequeña

-(20 cm) t1=0'97 s t2=1'03 s t3=1'01 s

-(40 cm) t1=1'37s t2=1'41s t3=1'29s

-(60 cm) t1=1'61s t2=1'58s t3=1'66s

-(80 cm) t1=1'95s t2=2'03s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'14s t2=2'23s t3=2'12s

Tuerca grande

-(20 cm) t1=0'67s t2=0'48s t3=0'55s

-(40 cm) t1=1'04s t2=1'11s t3=1'07s

-(60 cm) t1=1'63s t2=1'56 s t3=1'53s

-(80 cm) t1-=1'93s t2=2'17s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'12s t2=2'24s t3=2'15s

Una vez tomadsos los tres tiempos por distancia lo que había que hacer era sacar las medias de timpo, sumando las tres medidas y diviendolas entre tres.Siguiendo el orden de medidas y empezando por la pequeñas los tiempos medios son los siguientes:1'01,1'35,1'61,2'06,2'16.Tuerca grande:0'56,1'07,1'57,2'08,2'17.

El último paso para poder realizar la gráfica velocidad frente a tiempo es sacar la velocidad media ya que es una cosa simple porque lo único que hace falta sacar es el cambio de posición, ya que delta de tiempo ya lo hemos sacado anteriormente.

Conclusiones

Las conclusiones sacadas de esta práctica son varidadas. Lo primero que debemos hacer es explicar en que consiste el MRUA, estudia el cambio de velocidad por unidad de tiempo, es una magnitud vectorial, consiste de una dirección un sentido y un módulo. Es necesaria una inclinación ya que si no existiera no hubría aceleración y si hubiese demasiada sería una caída libre y la única aceleración que habría sería la de la gravedad. También hemos deducido las ecuaciones de posición y aceleración necesarias para estudiar estos movimientos en la teoría. Debido a que somos el primer grupo y no habiamos empezado a explicar el MRUA no has servido para adelantarnos y conocer sus características antes de empezar a trabajarlo en clase de física.

Las ecuacioenes usadas en el MRUA son dos:ec. de velocidades v=v0+a(t-t0) y la ecuacion de posición s=x0+v0(t-t0)-1/2 a(t-t0)^2.

Cuestiones

1-Explica por qué, a pesar de las pequeñas desviaciones obtenemos una recta en las gráficas velocidad- tiempo:

Aunque el error experimental influya en el resultado de la gráfica y lo adultere el procedimiento seguido de obtener varios puntos de la gráfica es correcto.

2-Si repetimos la experiencia con una tuerca de diferente tamaño y peso. ¿qué crees que sucederá? ¿que sucede realmente? ¿qué conclusión podemos sacar de ellos?

Si la tuerca fuese de mayor peso y tamaño la aceleración aumentaría.

Si al contrario fuese más pequeña y más ligera la aceleración disminuría.Todo esto está demostrado con nuestro propio experimento ya que los tiempos de la tuerca pequeñas son mayores.

3- ¿Qué pasará si tilizamos otras inclinaciones diferentes para el hilo? ¿Seguirá siendo un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

Eto es una cosa fácil de deducir incluso sin tener muchas nociones de física, nosotros ya pensábamos que cuanta más inclinación mayor aceleración, lo que pasa para facilitar la toma de tiempos pusimos una inclinación sensata para no tener problemas en la medición tener el mínimo error experimental con respecto al tiempo y no perder mucha precisión. Sí, seguiria siendo un MRUA, solo que con una aceleración mayor.

4-Si el hilo esta totalmente vertical, ¿qué tipo de movimiento tenemos ahora? ¿Cómo se llama ese movimiento?

Entonces tendríamos el antes descrito movimiento de cáida libre, en el cual la aceleración sería hacía el suelo con una velocidad de 9'8m/s^2.

5-¿Seguirá siendo un movimiento uniformemente acelerado si el hilo no está tenso? ¿Qué ocurrirá con la velocidad y la aceleración en ese caso?

No, porque si no está tenso el recorrido no será recto, entonces estaríamos incumpliendo una de las normas del MRUA, la velocidad cambiaría y la aceleración sería distinta, por lo tanto tampoco uniforme, incumpliria otra condición.

Este vídeo lo hemos sacado de youtube, y describe un tipo de MRUA, la caída libre, si hubiésemos dejado el nylon totalmente vertical estaríamos ante ese movimiento.