Manual de Mecanica Practica 2

PRÁCTICA 2
ESTUDIO DE DESACELERACIÓN
OBJETIVO
El estudiante analizará el movimiento acelerado de forma experimental y corroborará las fórmulas
de desaceleración.
PROPÓSITO
En práctica, el carrito dinámico se utilizará para investigar un movimiento acelerado en una
dimensión. Utilizando el resorte que tiene incorporando el carrito para lanzarlo sobre el piso, el
cual ocasionará una "desaceleración" en el carrito debida a la acción combinada de fricción entre
las llantas y el suelo.
TEORÍA
El carrito se le permitirá rodar hasta pararse. La distancia recorrida (D) y el tiempo total necesario
(T) desde el inicio del movimiento hasta ser detenidos serán medidos y registrados. La velocidad
promedio durante este intervalo viene dada por:
vprom = TD⎡⎢⎣ms ⎤⎥⎦ (1)
Si la aceleración del carro es constante entonces la velocidad instantánea inicial del carrito hasta
el momento final de lanzamiento está dado por:
v0 =2vpom =2TD⎡⎢ms ⎤⎥⎦ (2)

⎣
1
Y
el valor de la aceleración sería dada por:
a=Tv =0−Tv0 =2TD2 ⎡⎢⎣sm2 ⎤⎥⎦ (3)
v t
Si la aceleración y 0 son conocidos, entonces el tiempo 1necesario para recorrer una distancia d
para algún punto intermedio (es decir algún tiempo intermedio antes de que sea frenado el carrito);
se puede calcular mediante la aplicación de la fórmula cuadrática:
d = v0t1 +12at12[m] (4)
t
Calculando valores de ( 1) se compararán con los valores medidos directamente. En el orden en
que los valores calculados concuerden con los valores medidos directamente es un indicio de la
aceleración (desaceleración) constante del carrito.
MATERIAL
- Cronometro
- Cinta métrica
- Carrito dinámico (Figura 4.1)
Figura 4.1 Esquema del carrito dinámico con el cual se analizará la desaceleración
ocasionada por la fricción entre las llantas del carro y el suelo.
2
DESARROLLO
-Lance unas 5 veces el carrito dinámico sobre el piso usando el resorte que tiene
incorporando. El carrito sufrirá una "desaceleración" en el piso bajo la acción combinada
de fricción entre las llantas y el suelo, determine la distancia aproximada que recorre el
carrito. Para comprimir el resorte del carrito, empuje el émbolo adentro y a continuación
jalé el émbolo ligeramente hacia afuera para permitir que una de las muescas de la barra
del émbolo la pueda tomar con los dedos.
-Una vez que haya más o menos determinado el alcance del carrito, marque una distancia
d que es aproximadamente la mitad de la distancia total recorrida por él carrito. Medida
está distancia y anótelo en la parte superior de la Tabla 4.1.
-Usa un cronómetro y cinta métrica, es posible determinar t1, T y D para cada
lanzamiento. Antes de empezar las mediciones de los datos practique este paso un par de
veces, antes de realizar la medición
NOTA: Con el fin de eliminar errores en tiempo de reacción, es muy importante que la persona
que lance el carrito sea también quien tome el tiempo.
-Poner en movimiento el carro y registrar los datos indicados se recomienda repetir el

experimento por lo menos seis veces. (No tomé en cuenta las mediciones cuando el
cronometro no se arranque justo en el momento de que suelte el carro) Registre sus
mejores pruebas en la Tabla 2.1.
Utilizando las ecuaciones descritas en la teoría y los datos registrados, haga los cálculos
necesarios para completar la Tabla 2.1.
Tabla 2.1. Datos experimentales para el cálculo de la desaceleración del carrito dinámico. d=
3
Experimento Teoría %
t1=T/2 T (seg) D V0 a t1 Diferencia

Prueba (seg) (m) (m/s) (m/s2) (seg) de T con
respecto a
t1
1 0. 60 1.20 1.64 0 1.3666 0.70 50%
2 0.56 1.12 1.49 0 0.60 50%

1.330357
3 0.95 1.90 1.76 0 0.90 50%

0.926315
4 0.50 1.0 1.36 0 1.36 0.55 50%
5 0.58 1.17 1.49 0 0.55 50%

1.273504
6 1.09 2.18 1.84 0 1.0 50%

0.844036
5%
4
PREGUNTAS
¿Existe una diferencia sistemática entre la experimentación y los valores calculados de t1?
Si es así, sugerir posibles factores que influyan para esta diferencia.
Existe una diferencia mínima debido a que existe una variabilidad respecto a la distancia total
recorrida
¿Puedes pensar en un simple experimento que le permiten determinar la desaceleración del

carrito cuando es afectado por una pendiente?
La aceleración seria constante respecto a la pendiente pero comenzaría a tener una desaceleración
por la fricción
CONCLUSIONES:
La desaceleración es la variación negativa de la velocidad, o sea la magnitud física que

expresa el paso de un cuerpo en movimiento de una velocidad a otra velocidad inferior,
siguiendo siempre la misma trayectoria. El ejemplo realizado de deceleración es el que
ofrece un vehículo en fase de frenado. Varios son los fenómenos que se verifican en el
espacio de tiempo comprendido entre el inicio de la deceleración y la parada del
vehículo.
En efecto, durante el frenado además del peso interviene la fuerza de inercia que,
aplicada sobre el coche, actúa en la misma dirección que el movimiento. Dicha fuerza
da lugar a un momento que aumenta la porción de peso del vehículo sobre las ruedas
5
delanteras y reduce la de las traseras. Se produce, pues, lo que se define como una
transferencia de carga del eje trasero al delantero.
El desplazamiento de peso determina a su vez una variación de adherencia entre las
ruedas delanteras (más cargadas y por tanto más adherentes) y las traseras (menos
cargadas y menos adherentes). La tendencia de las ruedas a patinar se aprecia mucho
más en las traseras que en las delanteras. Por esto, muchos coches disponen de un
limitador de frenado, es decir, de un dispositivo que disminuye la fuerza frenante en las
ruedas traseras, reduciendo con ello el peligro de bloqueo y, por consiguiente, de
deslizamiento.
BIBLIOGRAFÍA:
“Física Conceptual”, Paul G. Hewih, ed. Pearson (2004)
“Física Universitaria”, Ronald Lane Reese, ed. Thomson Volumen I (2002)
“Fundamentos de Física”, David Halliday y Robert Resnick, Walker, ed. CECSA Volumen I
(2006)
“Física para Ciencias e Ingenierías” Raymond a. Serway y John W. Jewett Jr. ed. Thomson
Volumen I (200

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vprom = TD⎡⎢⎣ms ⎤⎥⎦ (1)

v0 =2vpom =2TD⎡⎢ms ⎤⎥⎦ (2)

a=Tv =0−Tv0 =2TD2 ⎡⎢⎣sm2 ⎤⎥⎦ (3)

d = v0t1 +12at12[m] (4)

aceleración (desaceleración) constante del carrito.

-Poner en movimiento el carro y registrar los datos indicados se recomienda repetir el

t1=T/2 T (seg) D V0 a t1 Diferencia

1 0. 60 1.20 1.64 0 1.3666 0.70 50%

2 0.56 1.12 1.49 0 0.60 50%

3 0.95 1.90 1.76 0 0.90 50%

4 0.50 1.0 1.36 0 1.36 0.55 50%

5 0.58 1.17 1.49 0 0.55 50%

6 1.09 2.18 1.84 0 1.0 50%

¿Puedes pensar en un simple experimento que le permiten determinar la desaceleración del

La desaceleración es la variación negativa de la velocidad, o sea la magnitud física que

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