PRÁCTICA DE FÍSICA: Movimiento rectilíneo uniformente acelerado MRUA

Objetivos

·         Observar un caso de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que aparece en la Naturaleza.

·         Deducir los factores que influyen en el valor de la aceleración de caída.

·         Adquirir destreza en el análisis de datos por medio de gráficas.

·         Representar  la gráfica espacio-tiempo de un MRUA.

Fundamento teórico

Todos los objetos que caen libremente están sometidos a la fuerza gravitatoria. La aceleración de la gravedad cerca de la superficie terrestre tiene un valor de 9’8 m/s².

En esta experiencia vamos a estudiar cómo cae un cuerpo por un plano inclinado. La ventaja de plano inclinado es que la aceleración de caída es menor que g y el movimiento es más fácil de estudiar.

Materiales 

• Una guia de madera. 
• Una canica.
• Una regla, metro, graduada en centímetros.
• Tacos de madera.
• Un cronómetro digital                                                                                                                       

Procedimiento

1ª Parte: Gráfica del MRUA

Procedimiento

Se inclina la guia apoyándolo en el taco de madera, se introduce una canica y cuando la bola emprende su caída, se inicia el cronometraje para distintos recorridos (10, 20 ,..,80 cm ). Una persona se encarga de manipular , otra de cronometrar (al menos 3 veces la misma caída) y un tercero de anotar los resultados.  Cada medida se ha de repetir 3 o 4 veces. Es muy importante que el conjunto esté fijo para que el ángulo de caída sea siempre el mismo. Anota los resultados en una tabla.

Datos

posición X (cm )	Tiempo 1(s)	Tiempo 2	Tiempo 3	Tiempo 4	Tiempo  medio
10
20
30
40
50
60
70
80

Análisis de datos (individual)

1. Representa los resultados en una curva posición - tiempo en un papel milimetrado. ¿Qué forma tiene la gráfica?
2. Calcula la velocidad media en cada tramo de 10 cm y representa velocidad frente al tiempo. 

2ª Parte: Cálculo de la aceleración. Influencia del ángulo de inclinación

1.- Se mide la longitud L del tubo y se coloca inclinado sobre la mesa poniéndolo encima de un objeto de altura conocida h.

2.- Se coloca la canica en la boca del tubo y se deja caer  libremente (sin impulso) justo en el momento en el que se pone en marcha el cronómetro, parándolo cuando la canica llega al final del tubo.  

3.- Se repite el procedimiento 3 veces para que los resultados sean más fiables. El tiempo que debemos considerar es la media aritmética de todos los valores que hayamos obtenido.

4.- Con el tiempo que tarda la canica=t, en s,  en bajar por el plano inclinado y la longitud =L en m, del mismo se calcula la aceleración con que baja, con ayuda de la fórmula para el espacio de un m.r.u.a. 

  L = 1/2 at²                         a=2L/t²

5.- A continuación se calcula el ángulo=α de inclinación del plano ya que se conoce la longitud del mismo y su altura.=h Como se muestra en la siguiente figura, se calcula utilizando la definición de seno de un ángulo (cateto opuesto/hipotenusa).  

                                                                                                                    L

senα = h/L                          α=sen ^-1(h/L)                   h                           α                               

                                                                                                                                   

6.- Una vez que se ha determinado la aceleración, se repite el proceso para un ángulo un poco mayor colocando debajo de la tabla otro objeto de altura h conocida.

Datos

h (cm)	α	Tiempo 1	Tiempo 2	Tiempo 3	Tiempo  medio	a (cm/s2)

Cuestiones

1.- ¿Se obtiene siempre el mismo valor para la aceleración de caída?

2.- ¿Qué relación hay entre el ángulo de inclinación y la aceleración de caída?

3.- Haz un dibujo con todas las fuerzas que intervienen en el movimiento.
4.-Estas son las gráficas teóricas , pon al lado la ecuación del movimiento para explicar esa forma