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Práctica N°5 - Física - Uns
Práctica N°5 - Física - Uns
Práctica N°5 - Física - Uns
I. OBJETIVOS:
1. Utilizar el Detector de Movimiento para medir la velocidad de la pelota al descender
por el plano inclinado.
2. Determinar si la suposición galileana sobre la aceleración uniforme es válida.
3. Analizar los gráficos de movimiento de una pelota cuando se mueve en un plano
inclinado.
4. Hacer un modelo del movimiento uniformemente acelerado a partir de ecuaciones
algebraicas.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
La cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos, aunque
sin interesarse por las causas que originan dicho movimiento. Un estudio de las causas
que lo originan es lo que se conoce como dinámica. . (Martín Bragado, 2003)
Cuando Galileo presentó el concepto de aceleración uniforme, él la definió como
incrementos iguales de velocidad en intervalos iguales de tiempo. Este experimento es
similar a uno que fue discutido por Galileo en su libro, Diálogos Concernientes a Dos
Nuevas Ciencias, en el que él indica que una pelota rueda hacia abajo por un plano
inclinado, acelera uniformemente. En lugar de usar un reloj de agua para medir el tiempo,
como hizo Galileo, usaremos el Detector de Movimiento conectado a una computadora,
el cual permitirá obtener una medición sumamente precisa del movimiento de la pelota
conforme desciende por el plano inclinado. A partir de estas mediciones, usted estará en
condiciones de decidir por sí mismo si lo que Galileo supuso es válido o no.
Adicionalmente, Galileo llegó a afirmar en su libro que pelotas de diferentes tamaños y
pesos acelerarían de la misma forma al descender por el plano o en caída libre. Esta
afirmación era totalmente contraria al pensamiento de ese tiempo según el cual los
objetos más pesados caían más rápidamente que los objetos más ligeros.
Como medir la velocidad era muy difícil para Galileo, él usó dos cantidades que eran
fáciles de medir: la distancia total recorrida y el tiempo empleado. Sin embargo,
utilizando el Detector de Movimiento es posible medir intervalos de tiempo mucho más
pequeños, y por lo tanto calcular la velocidad de la pelota en muchos puntos de su
descenso. La cantidad de información que usted reunirá en un solo descenso de la pelota
será mucho mayor a la que Galileo fue capaz de recoger en muchos intentos.
Se debe tener en cuenta las magnitudes que definen a la cinemática, estas son
principalmente tres, la posición, la velocidad y la aceleración. (Martín Bragado, 2003)
2.1. Posición:
Es el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo t. Suele
representarse con el vector ⃗. Dada la dependencia de este vector con el tiempo,
es decir, si nos dan ⃗( ), tenemos toda la información necesaria para los cálculos
cinemáticos. (Martín Bragado, 2003)
2.2. Velocidad:
Es la variación de la posición con el tiempo. Nos indica si el móvil se mueve, es
decir, si varía su posición a medida que varía el tiempo. (Martín Bragado, 2003)
2.2.1. Velocidad media:
Se define velocidad media como:
Δ⃗
⃗ =
Δ
Tomando los incrementos entre los instantes inicial y final que precisen.
No obstante, aunque la velocidad media es una magnitud útil, hay que
destacar que en su cálculo se deja mucha información sin precisar. Así,
aunque sepamos que la velocidad media de un móvil desde un instante
1 a otro 2 ha sido “tanto” metros por segundo, no sabremos si los ha
hecho de forma constante, o si ha ido muy lento al principio y rápido al
final, etc., es por ello que surge el concepto de velocidad instantánea.
(Martín Bragado, 2003)
2.2.2. Aceleración:
Es la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Se puede definir
una aceleración media entre dos instantes, inicial y final, como (Martín
Bragado, 2003):
⃗− ⃗
⃗ =
⃗− ⃗
Y, de manera análoga a la velocidad, puede definirse una aceleración
instantánea llevando estos instantes inicial y final muy cerca uno del
otro, hasta tener así que la aceleración instantánea es la derivada de la
velocidad respecto al tiempo:
⃗= ⃗( )
V. DISCUSIÓN:
Según los datos obtenidos, no se afirma los postulados de Galileo, no se obtuvo
incrementos de velocidades iguales para intervalos de tiempos iguales; y la aceleración
no presenta una variación uniforme; esto posiblemente a un error de medición; ya que
durante la medición es posible que el sensor de movimiento haya captado el movimiento
de algún compañero.
VI. CONCLUSIÓN:
Se logró usar correctamente el Detector de Movimiento, con ayuda del docente; midiendo
de esta manera la velocidad de la pelota al descender por un plano inclinado; además,
pudimos contrastar los postulados de Galileo y analizar los gráficos de movimiento que
describió dicho objeto.
VII. BIBLIOGRAFÍA: