U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A SDireccin Universitaria de Educacin a DistanciaEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera Ambiental

FISICA I

2014-IDocente:LIC. FERNANDO SALAZAR ESPINOZA

Nota:

Ciclo:02Mdulo II

Datos del alumno:FECHA DE ENVIO:HASTA EL DOM. 10 AGOSTO 2014a las 23.59 PM

Apellidos y nombres:

FORMA DE ENVIO:

Cdigo de matricula:TAMAO DEL ARCHIVO:Capacidad Mxima del archivo comprimido: 4 MB

Uded de matricula:

Recomendaciones:

1.Recuerde verificar la correcta publicacin de su Trabajo Acadmico en el Campus Virtual.Revisar la opcin:

2.No se aceptar el Trabajo Acadmico despus del 10 de Agosto del 2014

3.Las actividades que se encuentran en el libro servirn para su autoaprendizaje mas no para la calificacin, por lo que no debern ser remitidas. Usted slo deber realizar y remitir obligatoriamente el Trabajo Acadmico que adjuntamos aqu.

Gua del Trabajo Acadmico4.Recuerde: NO DEBE COPIAR DEL INTERNET, el Internet es nicamente una fuente de consulta. Los trabajos copias de internet sern calificados con 00 (cero).

5. Estimado alumno:El presente trabajo acadmico tiene por finalidad medir los logros alcanzados en el desarrollo del curso.Para el examen parcial Ud. debe haber logrado desarrollar hasta lapregunta N 03 y para el examen final debe haber desarrollado el trabajo completo.

Criterios de evaluacin del trabajo acadmico:

1Presentacin adecuada del trabajoConsidera la evaluacin de la redaccin, ortografa, y presentacin deltrabajo en este formato (Caratula, introduccin, objetivo, conclusiones y bibliografia.Valor: 2 ptos

2Investigacin bibliogrfica:Considera la consulta de libros virtuales, a travs de la Biblioteca virtual DUED UAP, entre otras fuentes.Valor: 3 ptos

3Situacin problemtica o caso prctico:Considera el anlisisde casos o la solucin de situaciones problematizadoras por parte del alumno.Valor: 5 ptos

4Otros contenidos considerando los niveles cognitivos de orden superior:Valor: 10 ptos

Trabajo Acadmico

1. Defina y explique los siguientes conceptos: (3ptos) Qu es energa?Se define como energa aquella capacidad que posee un cuerpo (una masa) para realizar trabajo luego de ser sometido a una fuerza; es decir, el trabajo no se puede realizar sin energa. Esta capacidad (la energa) puede estar dada por la posicin de un cuerpo o por la velocidad del mismo; es por esto que podemos distinguir dos tipos de energa: potencial y cintica.

Qu es cinemtica?La cinemtica es la rama de la mecnica clsica que se ocupa del estudio de las leyes del movimiento de los cuerpos, independientemente y sin tener en cuenta aquellas causas que lo producen, es decir, la cinemtica, se centra y limita a estudiar la trayectoria de un cuerpo en funcin del tiempo. La palabra cinemtica, tiene su origen en un trmino griego que justamente significa en ese idioma mover.

Qu es dinmica?La dinmica es una rama de la fsica que estudia y describe la evolucin en el tiempo de cualquier sistema fsico, especialmente, centra su inters en aquellos factores capaces de provocar alteraciones en el sistema fsico, objeto de estudio y para ello los cuantificar y plantear ecuaciones de movimiento y evolucin en relacin al mencionado sistema.

Qu es trabajo?Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energa al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energa en movimiento.El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia y por el coseno del ngulo que existe entre la direccin de la fuerza y la direccin que recorre el punto o el objeto que se mueve.

Qu es momento de inercia?

El momento de inercia (smbolo I), es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Cuando un cuerpo gira en torno a uno de los ejes principales de inercia, la inercia rotacional puede ser representada como una magnitud escalar llamada momento de inercia. Sin embargo, en el caso ms general posible la inercia rotacional debe representarse por medio de un conjunto de momentos de inercia y componentes que forman el llamado tensor de inercia.

2. Elabore una gua de laboratorio del tema movimiento rectilneo uniforme y movimiento rectilneo uniforme variado para ello debe elaborar lo siguiente: Introduccin Objetivos Marco terico Materiales y procedimiento Resultados Cuestionario (10 preguntas mximo) Bibliografa.

GUIA DE LABORATIORIO N 01 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

1. Objetivo General

El alumno estudiar el movimiento rectilneo uniforme

2. Objetivos particulares

El alumno construir y estudiar grficas de la posicin contra el tiempo. El alumno estudiar el comportamiento de la velocidad media y determinar la ecuacin de movimiento.

3. Fundamento Terico

Cuando un objeto se mueve en lnea recta recorriendo distancias iguales en tiempos iguales, se dice que su movimiento es rectilneo uniforme.

S representa el desplazamiento y representa el tiempo en que ocurre ese desplazamiento, entonces x / t es constante y se conoce como velocidad media, denotndose como v, es decir v = x / t que, al despejar x, se escribe como x = vt o en forma equivalente:

Y si la medicin del tiempo la iniciamos en cero () y la posicin en ecuacin anterior queda como

Esta ecuacin describe el movimiento rectilneo uniforme y la grfica de x contrat , es una lnea recta cuya pendiente y ordenada en el origen son los valores de la velocidad media y la posicin inicial del mvil, respectivamente.

4. Equipo y materiales

1.Riel de aire, con su mvil2.Generador de chispas (GC) y cables3.Cinta de papel registro4.Cinta adhesiva5.Regla transparente de 1mm por divisin5. Procedimiento

1.Asegrese que el riel est horizontal utilizando para ello el tornillo de ajuste.2.Colocar el papel registro debajo de la barra superior.3.Conectar las salidas del generador de chispas a las terminales del riel de aire.Peligro: Las chispas son producidas por voltajes muy altos. Tenga cuidado de no tocar la salida del generador o cualquier parte metlicas del riel de aire.4.Conectar el motor del riel de aire y el generador de chispas a la toma de corriente disponible en la mesa.5.Impulsar el mvil utilizando un objeto no conductor y simultneamente haga funcionar el generador de chispa.6.Retirar la cinta de papel registro.7.En el papel registro, seleccionar uno de los puntos iniciales e identifquelo como punto 0 y considere que en ese punto x=0 y al instante correspondiente identifquelo como t=0.8.Con respecto al punto seleccionado en el paso anterior, en la misma cinta de papel, medir las posiciones de los puntos subsecuentes (x1, x2,....,xn) los cuales ocurrieron en los instantes de tiempo t1 = (1/60)s, t2 = (2/60)s, t3 = (3/60)s, etc. Anote dicha informacin en la tabla I.9.Con objeto de investigar el comportamiento del desplazamiento del mvil, proceder a evaluar los desplazamientos en intervalos de tiempo mltiplos de 3/60 s, (6/60 s, 9/60 s, etc). Anotar sus resultados en la tabla II10.Construir una grfica de la posicin contra el tiempo y llamarla grfica 1.11.Con el objeto de investigar el comportamiento de la velocidad media proceder a calcularla en intervalos de tiempo mltiplos de 3/60 s, manteniendo fijo el instante inicial t0, es decir t3 = t3 - t0 , t6 = t6 t0, t9 = t9 - t0, etc. Calcular los desplazamientos correspondientes utilizando la informacin de la tabla I. Calcular la velocidad media del mvil como el cociente del desplazamiento entre el intervalo de tiempo (x /t). Anotar sus resultados en la tabla III.

6. ResultadosTabla I

marcaTiempo (s)Posicin (cm)

Nota: Todas las mediciones de la posicin tiene una incertidumbre de 0.05cm.

DesplazamientosTabla II

Intervalos de tiempo (s)Desplazamiento (cm)

t3 = t3 t0 =x3 = x3 x0 =

t6 = t6 t0 =x6 = x6 x0 =

t9 = t9 t0 =x9 = x9 x0 =

t12 = t12 - t0 =x12 = x12 x0 =

t15 = t15 - t0 =x15 = x15 x0 =

t19 = t18 - t0 =x18 = x18 x0 =

Tabla III

Intervalo de tiempo (s)Desplazamiento (cm)Velocidad media (cm/s)

t3 = t3 - t0 = 3/60x3 = x3 x0 =V3 =

t6 = t6 - t0 = 6/60x6 = x6 x0 =V6 =

t9 = t9 - t0 = 9/60x9 = x9 x0 =V9 =

t12 = t12 - t0 = 12/60x12 = x12 x0 =V12 =

t15 = t15 - t0 = 15/60x15 = x15 x0 =V15 =

t18 = t18 - t0 = 18/60x18 = x18 x0 =V18 =

7. CUESTIONARIO

1.Con referencia a los datos de la tabla II, qu relacin existe entre el deslazamiento x3 y el desplazamiento x6?

2.Cmo es el desplazamiento x9, comparado con el desplazamiento x3?

3.Si compara el desplazamiento x ocurrido en cualquier t con respecto al desplazamiento x3, puede observar alguna regularidad? si cul es?

4.Cul es el valor de la pendiente de la recta en la grfica 1?

5.Cul es la ecuacin de la recta que mejor se ajusta a los puntos de la grafica 1?

6.Con la ecuacin obtenida en el punto anterior calcule la posicin del mvil para instantes de tiempo que no estn incluidos en la tabla I. Proporcionar un ejemplo?

7.Qu representa el valor de la pendiente de la grfica 1?

8. El movimiento que se ha estudiado en este experimento es rectilneo uniforme?Por qu?

9. Cmo es el valor de la velocidad media para diferentes intervalos de tiempo?

10. Cuntas cifras significativas tienen sus clculos de velocidad media?

GUIA DE LABORATORIO N 02MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMENTE VARIADO

I. ResumenEn esta experiencia de laboratorio luego de analizar la gua realizamos paso a paso todo el procedimiento experimental para lo que fue necesario armar un montaje en el cual utilizamos una regla de aluminio, un carro, y un cronometro.

El montaje realizado nos permiti tomar los datos para luego calcular la aceleracin con la que el carro avanzaba en cierta distancia, estos clculos se lograron gracias al uso de un cronometro para determinar el tiempo y una regla para medir las distancias en cada uno de los trayectos.

II. IntroduccinMovimiento uniformemente acelerado (MUA), tambin conocido como Movimiento rectilneo uniformemente variado (MRUV) o Movimiento Unidimensional con Aceleracin

Constante, es aqul en el que un mvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleracin constante. En esta experiencia comprobamos el movimiento uniforme acelerado de un carrito en un pista de aluminio en la cual tomamos algunos datos con diversas frmulas para hallar la velocidad de cada uno de los intervalos dando respuestas al valor promedio.

III. ObjetivosObtener la grfica de la posicin en funcin del tiempo para el MRUV.Obtener la grfica de la velocidad en funcin del tiempo para el MRUV.

IV. Fundamento TericoEn esta experiencia se utilizaron algunas frmulas del movimiento uniforme acelerado.

Para el anlisis de esta experiencia se tiene en cuenta que en un movimiento rectilneo uniformemente acelerado (MRUA) la velocidad varia a medida que pasa el tiempo y la aceleracin es constante, teniendo en cuenta la posicin inicial y el tiempo obtenemos que la ecuacin a hallar sea:

Dnde:

X:posicin

:Punto de corte con el eje vertical

B:es la aceleracin

V. Equipo y Materiales.

Plano inclinado.

Polea.

Carrito.

Hilo.

Un cronmetro (0,001s).

Un transportador (1).

Un juego de masas pendular.

Portapesas.

VI. Procedimiento

1. Atar el carrito con una cuerda, conectar hacia un porta pesa.2. Instalar el plano inclinado ( haciendo un < 30).3. Mantener sujetado el carrito y hacer pasar la cuerda por la polea.4. Soltar el carrito y tomar el tiempo para cada distancia.5. Anotar este tiempo en la tabla de datos experimentales 01.

Tabla N 01 Datos Experimentales

N12345678910

Distancia(m)0.250.300.350.400.450.500.550.600.650.70

Tiempo(s)0.770.850.900.971.021.071.161.211.261.31

VII. Cuestionarios

1. Grafique: d vs t en el papel milimetrado y determine su pendiente.Nota: Al reverso de cada grfica presente las ecuaciones de la recta de ajuste (y=ax+b)2. Grafique: v vs t en el papel milimetrado y determine su pendiente.Nota: Al reverso de cada grfica presente las ecuaciones de la recta de ajuste (y=ax+b)3. Dar una Interpretacin fsica de la pendiente en cada caso.4. En el movimiento rectilneo uniforme variado, segn el experimento Cmo verificar que la aceleracin obtenida de la grafica v vs t, es la correcta?5. Seale las caractersticas del MRUV.6. Determine el error de la velocidad promedio.