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MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 1
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
1. Objetivos
♦ Comprobar las leyes del movimiento rectilíneo que lleva una burbuja de aire
cuando asciende por un tubo inclinado.
♦ Medir tiempos de eventos con una precisión determinada.
♦ Graficar e interpretar las gráficas “d vs t” y “V vs t”.
♦ Llevar las relaciones del M.R.U al plano cartesiano.
2. Fundamento Teórico
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme
cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula.
VELOCIDAD MEDIA
La velocidad media se define como la razón del desplazamiento ∆�de un
móvil en el intervalo de tiempo ∆�
�� �∆�∆� � �� ��� �
Si hacemos �� � � � y �� � � �; tendremos: �� � �
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3. Materiales
TUBO DE NIKOLA CRONOMETRO
CINTA METRICA PAPEL MILIMETRADO
SOPORTE DE MADERA CALCULADORA
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4. Procedimiento
1)1)1)1) Se debe mantener que el tubo de Nikola se encuentre lleno de agua
coloreada y contener una burbuja de aire que pueda desplazarse a lo largo
del tubo.
2)2)2)2) Marque en el tubo de Nikola distancias de 20 en 20 cm, hasta 100 cm.
dejando una distancia prudencial para el punto de inicio.
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3)3)3)3) Monte el equipo como indica el grafico, con una inclinación de
aproximadamente 20 grados.
4)4)4)4) Con el cronometro mida el tiempo de demora la burbuja en recorrer la
distancia de 20 cm., repita este procedimiento 3 veces, anote estos valores
en la tabla 1.
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5)5)5)5) Con el cronometro mida el tiempo que demora la burbuja en recorrer la
distancia de 40 cm., repita este procedimiento 3 veces, anote estos valores
en la tabla 1.
6)6)6)6) Repita el procedimiento anterior para las distancias de 60 cm., 80 cm., y 100
cm., anote en la siguiente tabla.
TABLA I
7)7)7)7) Halle el promedio de los tiempos obtenidos para cada distancia, así mismo
calcule la velocidad media para cada distancia y anote sus resultados en la
tabla II.
DISTANCIADISTANCIADISTANCIADISTANCIA
TIEMPOS 20 cm 40 cm 60 cm 80 cm 100 cm
1 1,00 2,11 3,20 4,32 5,41
2 1,12 2,15 3,28 4,26 5,40
3 1,14 2,16 3,30 4,28 5,38
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TABLA II
DISTANCIAS 20 cm 40 cm 60 cm 80 cm 100 cm
TIEMPOS
(PROMEDIOS)
1, 08 2,14 3,26 4,28 5,39
VELOCIDAD
MEDIA
18,51 18,69 18,40 18,69 18,55
8)8)8)8) Halle la velocidad promedio de la burbuja a lo largo de la trayectoria.
Cuestionario
���� � ���� �
100�� ���5.39 � 18.5529��/��
!" � #$. %&'(/)
1.1.1.1. En un papel milimetrado y con los datos de la tabla I construya la
gráfica “d vs t”
2.2.2.2. En la gráfica anterior calcule la velocidad media de la burbuja.
3.3.3.3. Compare los resultados obtenidos en la pregunta anterior con el
procedimiento 8:
!( � #$. %%'(/)
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Los resultados comparados son diferentes.
En el procedimiento se hallo el promedio de las 5 velocidades para la velocidad
promedio, mientras que en la pregunta anterior calculamos la velocidad media.
Existe una variación pequeña.
V+ V, � 18,57 18,55
V+ V, � 0,02��/�
/# /0 /1 /2 /%
20��� 40��� 61��� 79��� 100���
Los valores que se encuentran en la tabla nos indican aproximadamente el espacio
recorrido por la burbuja en un determinado tiempo.
Se ha observado que cuando hay una mayor inclinación del tubo de Nikola el
tiempo medido se hace más pequeño y como consecuencia la velocidad de la
burbuja también aumenta, también se ve que cuando la inclinación es mayor no se
puede apreciar con precisión el fenómeno.
4.4.4.4. Con los datos de la tabla II elabore, en papel milimetrado, un
grafica: “V vs t”
5.5.5.5. En la gráfica anterior halle las áreas debajo del gráfico en forma
sucesiva para cada intervalo de tiempo transcurrido.
6.6.6.6. ¿Qué le indican los valores obtenidos en el ítem anterior?
7.7.7.7. ¿Qué sucedería si se cambia la inclinación del tubo de Nikola?
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De la Tabla II
Recta de Mínimos Cuadrados
Tiempos
(x)
1,08 2,14 3,26 4,28 5,39
Velocidad
Media (y)
18,51 18,69 18,40 18,69 18,55
x y 50 xy
1,08 18,51 1,1664 19,9908
2,14 18,69 4,5796 39,9966
3,26 18,40 10,6276 59,9840
4,28 18,69 18,3184 79,9932
5,39 18,55 29,0521 99,9845
6� � 16,15 6� � 92,84 6�� � 63,7441 6�� � 299,9491
I)I)I)I) x8 � 9,:: → x< � 3,230
y< � >�,?@: →�< � 18,568
II)II)II)II) A � B∑DEF∑D.∑EB∑DGFH∑DIG
A � :H�>>,>@>IFH9,:IH>�,?@I:H9J,K@@IFH9,:IG
A � L,JK>::K,?>?L → A � 0,007
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III)III)III)III) M � �< A�̅ a = 18,568 – (0,007)(3,230)
a = 18,55
IV)IV)IV)IV) y = a +bx
Utilizando el Método de Mínimos Cuadrados, la recta obedece a la siguiente
ecuación; pero para nuestro trabajo de experimentación hemos considerado
esta recta con una dirección paralela al eje x.
De la pregunta 5
Ahora calculamos el área que se encuentra debajo de la recta, para cada espacio
que ha recorrido la burbuja
Tiempos
(x)
1,08 2,14 3,26 4,28 5,39
Velocidad
Media (y)
18,56 18,57 18,57 18,58 18,59
O � #$, %% P Q, QQ&5
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� /# � H?.::R?,:9I� . 1,08 � 20,04
/# � 20���
� /0 � H?.::R?,:KI� . 2,14 � 39,72
/0 � 40���
� /1 � H?.::R?,:KI� . 3,26 � 60,51
/1 � 61���
� /2 � H?.::R?,:?I� . 4,28 � 79,46
/2 � 79���
� /% � H?.::R?,:>I� . 5,39 � 100,09
/% � 100���