Fundamentos de Física Experimental: Cinemática, Dinámica y Conservación de la Energía

Análisis de Movimiento con Cinta y Timer

Objetivo: Realizar un análisis gráfico de un Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA).

• Cálculos: La tabla de Δx y t(s) genera una hipérbola.
• Velocidad Media (Vm): Se calcula en cada intervalo mediante la fórmula: Vm = (xf - xi) / (tf - ti).
• Incertidumbre: Se determina la incertidumbre de la velocidad y la pendiente de la gráfica (y2 - y1 / x2 - x1).
• Aceleración: Se traza una línea media en la gráfica y se calcula la incertidumbre de la aceleración: (incertidumbre de Δv / Δv) + (incertidumbre en Δt / Δt) multiplicado por la aceleración.

Medición de la Aceleración de la Gravedad (g)

Objetivo: Determinar la aceleración local de la gravedad.

• Medir la cinta cada 5 puntos (Δx).
• Hallar la Vm = Δx / Δt.
• Velocidad Instantánea (Vinst): Al tiempo se le resta 0,05 s (ejemplo: si es 0,10 s, se toma 0,05 s).
• Armar la tabla con Vinst en función de t(s) y graficar. La pendiente resultante representa la aceleración de caída libre.

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Objetivo: Estudiar las características de la velocidad y la aceleración de un cuerpo en MCU.

• Hallar Vm = Δx / Δt y aplicar regla de tres para el vector.
• Incertidumbre de Vm: (incertidumbre de Δx / Δx) + (incertidumbre de Δt / Δt) * Vm.
• Aceleración: Calcular a = V² / R. La incertidumbre se calcula de forma análoga a la velocidad.

Relación entre Fuerza, Masa y Aceleración (F, m, a)

Objetivo: Verificar experimentalmente la relación entre la masa de un cuerpo, la fuerza aplicada y la aceleración resultante.

Parte 1

• Calcular V1 y V2 con sus respectivas incertidumbres.
• Hallar t' = Δt / 2 y a = (V2 - V1) / (t'2 - t'1).
• Graficar a en función de F (cantidad de pesas).

Parte 2

• Calcular V1, V2 e incertidumbres.
• Graficar a en función de m (rama de parábola) y luego a en función de 1/m (lineal).

Movimiento Compuesto

Objetivo: Estudiar el movimiento de un proyectil disparado horizontalmente sin efectos medibles de roce con el aire.

• En la cinta, trazar un cuadrado y una cruz.
• Unir los puntos con una línea y medir el Δy entre cada punto.

Estudio de la Interacción entre Dos Cuerpos

Objetivo: Estudiar el choque entre dos cuerpos que se encontraban en movimiento antes de la interacción.

Conservación de la Energía

Objetivo: Estudio de la conservación de la energía mecánica en un sistema masa-resorte en oscilación vertical.