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LABORATORIO DE SEGUNDA CONDICIN DE EQUILIBRIO. PFR

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1. CUESTIONARIO

7.1Segn el proceso Movimiento rectilneo uniformemente variado MRUV responda:

7.1.1En cada caso Cul es la diferencia entre el valor terico y el valor experimental de la aceleracin?

A qu se debe dicha diferencia?

Los clculos tericos siempre se aplican para situaciones ideales sin embargo los resultados experimentales los cuales son producto de mediciones, no son completamente exactos. Esto se debe a la intervencin de factores los cuales pueden ser condiciones de presin y temperatura, deterioro de los implementos de medicin y/o errores del usuario en intervenciones manuales.

7.1.2 Usando los datos del montaje y aceleracin experimental encontrada, exprese su ecuacin posicin, velocidad y aceleracin.

7.1.3 Describa las caractersticas del montaje que permite justificar su clasificacin como movimiento rectilneo con aceleracin constante.

Conexin entre la masa y el mvil mediante una cuerda: La gravedad de la tierra se aplica en las pesas las cuales estn vinculadas mediante una cuerda a un mvil La ubicacin de las poleas: Estn ubicadas para ayudar de manera eficiente el recorrido de la cuerda que vincula la conexin masa-mvil.

7.1.4 En qu medida la fuerza de friccin afecta a la experiencia? Justifique.

La friccin afecta directamente los valores obtenidos en las mediciones ya que en el montaje esta se encuentra en las ruedas del mvil, en cada una de las poleas y en el aire; afectan la velocidad, aceleracin y en algunos casos a la posicin.

7.1.5 Muestre y analice tres aplicaciones de MRUV a su especialidad.

- Se aplica en vehculos con motores de induccin magntica para predecir variaciones de aceleracin, velocidad y determinacin de posicin.

- La creacin de instrumentos innovadores considerando la cada libre de los cuerpos.

- La creacin y reparacin de generadores hidrulicos, midiendo la aceleracin y velocidad del caudal que impulsara las turbinas como parte de la generacin de electricidad.

7.2 Segn el proceso cada libre responda:

7.2.1 Segn lo obtenido en la tabla 4 y la tabla 5 represente las ecuaciones de posicin y velocidad de cada experiencia.

7.2.2 Explique segn los datos obtenidos en el experimento Cul es la evidencia que verifica que la cada de los cuerpos no depende de su masa?

Se hicieron dos pruebas una de ellas fue solo la regla obturadora cuya masa es de 40 g y la otra medicin fue con la misma regla pero adicionndole una masa de 16.2 g. Las mediciones expresaron similares resultados tanto en la primera como en la segunda prueba.

7.2.3 Despreciando las dimensiones de la regla en el experimento, pronostique su posicin y velocidad en los instantes 5 y 6 segundos de su cada.

7.2.4 Para el experimento son despreciables los efectos de la fuerza de friccin con el aire?

S. Con respecto a los clculos tericos, se pueden observar variaciones en las mediciones ocasionadas en parte por la friccin del aire, pero estas no se toman en cuenta porque son mnimas y por lo tanto despreciables

7.2.5 Qu causas se puede atribuir al porcentaje de error?

Los porcentajes de error pueden ser ocasionados por : El error del usuario, la temperatura ambiente que existe en determinados lugares geogrficos, el deterioro de los instrumentos utilizados, la mala calibracin de dichos instrumentos, las fuerzas influyentes naturales en este caso la friccin. Son solo unas de las muchas causas de los errores de medicin.

7.2.6 Exprese las ecuaciones de cada libre considerando los valores obtenidos

2. APLICACIN UTILIZANDO MATLABLos problemas a continuacin se desarrollarn en Matlab y se presentar en el cdigo en el informe.

1.1 Problema 01. Una esfera de aluminio (r = 0.2 cm) es soltado dentro de un cilindro lleno de glicerina. La velocidad de la esfera como funcin del tiempo es v(t) puede ser modelado por la ecuacin.

Donde V es el volumen de la esfera, g = 9.81 m/s2 es la aceleracin de la gravedad, k= 0.0018 es una constante, al = 2700 kg/m3 y gl = 1260 kg/m3 son las densidades del aluminio y glicerina respectivamente. Determinar la velocidad de la esfera para t = 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, y 0.35 s.

Solucin:

clear all

clc

r=0.2*10^-2

g=9.81

k=0.0018

pal=2700

pgl=1260

t= [0:0.05:0.35]

V=(4/3)*pi*(r^3)

v=sqrt((V*(pal-pgl)*g)/k)*tanh((sqrt((V*(pal-pgl)*g*k)/(V*pal))*t))

VariablesDatos

Radio(m)0.2 x 10-2 m

Gravedad(m/s2)9.81

K0.0018

aluminio(kg/m3)2700 kg/m3

glicerina(kg/m3)1260 kg/m3

Volumen(m3)3.3510 x 10-8 m3

Resultados

Tiempo(s)00.050.10.150.20.250.30.35

Velocidad(m/s)00.00250.00500.00750.10000.01240.01490.0174

1.2 Problema 02. La posicin como funcin del tiempo (x(t), y(t)) de un proyectil con una velocidad inicial v0 y un ngulo es dado por: Donde g = 9.81 m/s2. La coordenada polar del proyectil en el tiempo t es (r(t), (t)), donde y . Considere el caso donde v0 = 162 m/s y = 70. Determine r(t) y (t) para t = 1, 6, 11, ..., 31 s.

Solucin:clear all

clc

g=9.81

v0=162

teta=70

alfa=70

t=[1:5:31]

xt=v0*cosd(alfa)*t

yt=v0*t*sind(alfa)-0.5*g*t^2

rt=sqrt((xt)^2+(yt)^2)

tetat=atand(yt/xt)

VariablesDatos

V. Inicial (m/s)162 m/s

Gravedad(m/s2)9.81 m/s2

70

70

Resultados

Tiempo (s)161116212631

x(t)(m)0.05540.33240.60950.88651.16361.44061.7176

Y(t)(m)120.47722.791325.111927.442529.773132.093734.42

(t)6,046,046,036,030,600,600,60

r(t)120,47722,791325,111927,442529,793132,123734,45

3. APLICACIN A TU CARRERA.

La electricidad dinmica se produce cuando existe una fuente permanente de electricidad que provoca la circulacin permanente de electrones por un conductor.Un dnamo es una maquina electromecnica que transforma energa mecnica de rotacin en energa elctrica. Hace lo mismo que la pila, es decir que la podemos asimilar a dos cuerpos cargados con diferente polaridad en donde las cargas que circulan son reemplazadas a medida que se van tomando.4. OBSERVACIONES.

Observamos que no todo el grupo tenia sus implementos de seguridad completos lo que podra ocasionar un accidente.Observamos q trabajando com valores pequeos el lapso de error crese.

Observamos q se debe agarrar el carro antes de que choque por que podra aber roturas del material

Observamos que tenemos q cambiar algunos materiales para una mejor comodidad.

5. CONCLUSIONES.

La dinmica es la parte de la fsica que describe la evolucin en el tiempo de un sistema fsico en relacin a las causas que provocan los cambios de estado fsico y/o estado de movimiento El objetivo de la dinmica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema fsico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolucin para dicho sistema de operacin..

Logramos determinar la aceleracin de la gravedad mediante la aplicacin de cada libre.Logramos diferenciar caractersticas de un MRUV y cada libre.

Demostramos experimentalmente que la cada de cuerpos no depende de su masa.6. BILIOGRAFIA E INFOGRAFIA. Bibliografa.

-Se extrajo informacin sobre equilibrio esttico de:

Libro de Fsica del autor RAYMOND A. SERWAY, Volumen I. primera edicin

-Se extrajo informacin sobre el procedimiento cuestionario y materiales de:

Gua de TECSUP 2013 Infografa. http://www.slideshare.net/kurtmilach/segunda-condicin-de-equilibrio http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_rectil%C3%ADneo_uniformemente_acelerado http://carlosgoyeneche.blogspot.com/2010/07/003-electricidad-dinamica.html