COLEGIO PREPARATORIO DE ORIZABA

 Laboratorio de Física

LEYES DE NEWTON

Práctica No.7

Integrantes:

Arias Román Rebeca Donaji

Damián Torres Sergio Antonio

Hernández Vásquez  Hebert Josué

Ortega Charqueño Karen Adriana

Ramos Moreno Karla Daniela

Saldierna Mendoza José

Catedrático y asesor: Martha Patricia Osorio Osorno

Orizaba; Ver. a 19 de noviembre del 2014.

Materiales no biológicos:

Pistolas de juguete, con dardos o una pelota.

Objetivo:

• Identificar las tres Leyes de Newton en un movimiento determinado.
• Emplear los conocimientos que hemos estudiado de cada una de las leyes.

Técnica:

1. Nos reunimos en equipos.
2. Hicimos funcionar las pistolas de juguete en clase.
3. Había dos pistolas diferentes, una de dardos y la otra con una pelota.
4. Debíamos identificar las tres Leyes de Newton en cada una de las pistolas, y anotar nuestras observaciones.
5. Con los datos obtenidos se llega a una conclusión.

Generalidades:

Observaciones:

En la pistola de juguete interviene un resorte que permite tirar los dardos.

La primera ley de Newton se aplica cuando aún no activamos la pistola para el tiro, el resorte está  en un estado de reposo o en este caso esta comprimido porque no hay ninguna fuerza actuando sobre él, y dejando que regrese a su forma alargada empujando de esta manera el dardo.

La segunda ley la podemos identificar cuando queremos hacer que la pistola funcione debemos activar el tiro de los dardos por medio del gatillo ejerciendo una presión sobre este lo que hace que el resorte se libere y empuje el dardo, de esa manera se cumple que Una fuerza neta aplicada a un cuerpo produce una aceleración en la misma dirección.

La tercera ley de acción-reacción de igual forma la podemos identificar cuando hacemos funcionar la pistola de juguete, la acción es hacer presión en el gatillo para que el resorte se libere, la reacción es que el dardo sale disparado por el impulso del resorte.

Conclusiones:

Las leyes de Newton forman parte de la dinámica, la cual estudia las causas que generan un estado de reposo o un movimiento; de esta manera podemos entender y describir el movimiento de los sistemas mecánicos. En esta práctica el ejemplo de un sistema mecánico fue la pistola de juguete por esa razón identificamos como se aplican dichas leyes en la pistola y al tirar los dardos.

Bibliografía: 
SEV,Física I, Primera edición 2011, Veracruz, México, 2014.

COLEGIO PREPARATORIO DE ORIZABA

 Laboratorio de Física

MOVIMIENTO CIRCULAR

Práctica No.6

Integrantes:

Arias Román Rebeca Donaji

Damián Torres Sergio Antonio

Hernández Vásquez  Hebert Josué

Ortega Charqueño Karen Adriana

Ramos Moreno Karla Daniela

Saldierna Mendoza José

Catedrático y asesor: Martha Patricia Osorio Osorno

Orizaba; Ver. a 12 de noviembre del 2014.

Materiales no biológicos:

Robot de juguete.

Cronómetro.

Calculadora.

Libreta y lápiz.

Objetivo:

Identificar las características del movimiento circular.

Emplear las fórmulas del movimiento circular (MC) y el movimiento circular uniformemente variado (MCUV), determinando la frecuencia, el periodo, la velocidad angular y aceleración angular en un mecanismo.

Técnica:
1. Nos reunimos por equipo dentro del salón.
2. A cada equipo se le dio un robot de juguete, el cual se movía al darle cuerda.

3. Debíamos identificar el movimiento circular que se presentaba en el juguete.
4. Una vez identificado, se toma el tiempo y las vueltas que da el círculo cuando se le da cuerda.
5. Con los datos obtenidos calcular:

• frecuencia
• periodo
• velocidad angular
• aceleración angula
• desplazamiento angular 

Generalidades:

El movimiento circular uniformemente acelerado se presenta cuando una partícula o cuerpo sólido describe una trayectoria circular aumentando o disminuyendo la velocidad de forma constante en cada unidad de tiempo. Es decir, la partícula se mueve con aceleración constante.

    Lo Podemos  llevar a cabo mediante problemas pero normalmente o siempre nos piden para resolverlos los siguientes datos que conoceremos:

Posición:

El desplazamiento de la partícula es más rápido o más lento según avanza el tiempo. El ángulo recorrido (θ) en un intervalo de tiempo t se calcula por la siguiente fórmula

Velocidad angular

La velocidad angular aumenta o disminuye linealmente cuando pasa una unidad del tiempo. Por lo tanto, podemos calcular la velocidad angular en el instante t como:

W=W0+at

Velocidad tangencial

La velocidad tangencial es el producto de la velocidad angular por el radio r. La velocidad tangencial también se incrementa linealmente mediante la siguiente fórmula:

 Aceleración angular

La aceleración angular en el movimiento circular uniformemente acelerado es constante. Se calcula como el incremento de velocidad angular ω desde el instante inicial hasta el final partido por el tiempo.

Frecuencia

La frecuencia mide la cantidad de vueltas que se dan en un período de tiempo (normalmente un segundo). La unidad más común es el Hertz. Un Hertz equivale a una vuelta en un segundo (1 / s).

f= Cantidad de vueltas/tiempo

Período

El período mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos.                                     Es la inversa de la frecuencia.
T=1/F

Observaciones:

Robot de juguete.

Resultados:

13 vueltas en 10.2 segundos

FRECUENCIA

F=ciclos/ segundos

F= 1.27 rps

PERIODO

T=1/F   (segundos por ciclo)

T= 1/ 1.27

T=0.787 s/c

VELOCIDAD ANGULAR

w=2∏ F

w=2∏ (1.27) = 7.97 rad/s

*En dado caso que el movimiento circular sea uniforme. Pero ya que es un MCUV se deben calcular velocidad angular inicial (W○) y velocidad angular final (Wf).

VELOCIDAD INICIAL ANGULAR 

     1 vuelta en 0.65 segundos

F=1/0.65s

F=1.53 rpm 

w○= 2∏ F

w○= 2∏ (1.53)

w○= 9.61 rad/s

VELOCIDAD FINAL ANGULAR 

1 vuelta en 1 segundo

F= 1/1s

F= 1 rpm

wf=2∏ x F

wf=2∏ x 1

wf= 6.28  rad/2

ACELERACIÓN ANGULAR 

α= wf - w○ /  t

α= (6.28 rad/s – 9.61 rad/s) / 0.78 s

α= -4.26 rad/s²

DESPLAZAMIENTO ANGULAR

Ɵ= w○ t  +  at²/2

Ɵ= 9.61 (0.78) + -4.26(0.78²)/2

Ɵ=7.49 – 1.29

Ɵ= 6.2

Conclusiones:
Al observar como trabajaba el robot de juguete al darle cuerda, debíamos identificar cuál era el movimiento circular con el que íbamos a trabajar.  En la parte del frente del robot hay un pequeño circulo que se mueve haciendo un recorrido circular y ese es el movimiento con el que trabajamos. Debimos observar cuidadosamente las vueltas que realizaba y tomar el tiempo con el cronómetro, fue un poco complicado porque no era un movimiento circular constante, sino que variaba y sufría una desaceleración por lo que identificamos velocidad angular inicial y final.
Obtuvimos la frecuencia, el periodo, la velocidad angular (inicial y final), calculamos la aceleración  y el desplazamiento angular con ayuda de las formulas con las que hemos  trabajado en clases. En esta ocasión nuestras unidades de medida eran rad/s.

Bibliografía: 
SEV,Física I, Primera edición 2011, Veracruz, México, 2014.

COLEGIO PREPARATORIO DE ORIZABA

 Laboratorio de Física

TIRO PARABÓLICO

Práctica No.5

Integrantes:

Arias Román Rebeca Donaji

Damián Torres Sergio Antonio

Hernández Vásquez  Hebert Josué

Ortega Charqueño Karen Adriana

Ramos Moreno Karla Daniela

Saldierna Mendoza José

Catedrático y asesor: Martha Patricia Osorio Osorno

Orizaba; Ver. a 5 de noviembre del 2014.

Materiales no biológicos:

• Un arco y flechas
• Flexómetro
• Cronómetro 
• Calculadora
• Libreta y lápiz 

Objetivo:

 Encontrar través de una serie de 3 tiros con arco (tiro parabólico), el tiempo que dura la flecha en el aire, la velocidad inicial, velocidad vertical, velocidad final, altura máxima, y alcance horizontal.

Técnica:

1. La maestra reunirá a los equipos en  la explanada de la Alameda.
2. Ya que los alumnos se encuentren en la explanada y colocados en su equipo correspondiente deberán pensar en quien ocupara el lugar del que lanzara la flecha.
3. Después escogerán al que mida el tiempo y la distancia recorrida por la flecha.
4. Y todos los demás estarán apuntando los datos dados por cada uno.
5. Cuando finalicen todo lo de práctica deberán sacar, los siguientes datos.

• V Inicial
• Tiempo en el aire
• Distancia horizontal
• Velocidad vertical y horizontal
• Altura máxima.

Generalidades:

Observaciones:

 Colocando el flexómetro para
la medida de distancias.

 Preparando los tiros con arco.

Se miden los ángulos en cada tiro.

Resultados:

Tiro parabólico
ángulo	distancia	tiempo	Velocidad V= d/t
30°	5.5 m	1.43 s	3.84 m/s
50°	6 m	1.47 s	4.08 m/s
70°	5.9 m	1.50 s	3.93 m/s

Ángulo de 30°
Velocidad	V = d/t	3.84 m/s
Velocidad vertical	Vv = V sen Ɵ	1.92 m/s
Velocidad horizontal	Vh = V cos Ɵ	3.32 m/s
Tiempo en el aire	t aire = 2Vov/ g	0.39 s
Altura máxima	h max = Vov²/ 2g	0.187 m
Distancia horizontal	dh = t Vh	4.74 m

Ángulo de 50°
Velocidad	V = d/t	4.08 m/s
Velocidad vertical	Vv = V sen Ɵ	3.12 m/s
Velocidad horizontal	Vh = V cos Ɵ	2.62 m/s
Tiempo en el aire	t aire = 2Vov/ g	0.63 s
Altura máxima	h max = Vov²/ 2g	0.49 m
Distancia horizontal	dh = t Vh	3.85 m

Ángulo de 70°
Velocidad	V = d/t	3.93 m/s
Velocidad vertical	Vv = V sen Ɵ	3.69 m/s
Velocidad horizontal	Vh = V cos Ɵ	1.34 m/s
Tiempo en el aire	t aire = 2Vov/ g	0.75 s
Altura máxima	h max = Vov²/ 2g	0.69 m
Distancia horizontal	dh = t Vh	2.01 m

Conclusiones:

Cuando se utiliza un ángulo de 45° alcanza mayor velocidad y recorre más distancia; lo que sucede en la práctica con el ángulo de 50°. Cuando se tiene un ángulo mayor como el de 70° no alcanza gran velocidad ni distancia porque se acerca más a lo que es un tiro vertical, por lo que al caer la distancia que avanza no es muy grande.

Se nos dificultó el trabajar las formulas sólo con los datos del tiempo y la distancia recorrida de la flecha, además varían mucho los valores de la distancia horizontal que calculamos con la que medimos, pero sabemos como realizar las operaciones adecuadamente con los valores dados.

Bibliografía:

SEV,Física I, Primera edición 2011, Veracruz, México, 2014.