Práctica 5:La Tirolina

Trabajo realizado por Rebeccah Cohen y Patricia González en al laboratorio del colegio Base el día 21 de abril de 2009.

Hemos realizado esta práctica de laboratorio con la finalidad de profundizar un poco más en la rama de la física qe hemos estado estudiando hasta ahora: la cinemática, la encargada de estudiar las leyes del movimiento sin entrar en el "por qué" de sus causas. En esta ocasión, lo trabajado ha sido el MRUA (movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado). Para comprobar la aparición de este en los cuerpos, dadas unas circunstancias, hemos utilizado una tirolina, algo que todos conocemos perfectamente, ya sea de películas o de la vida real. El experimento lo hemos realizado con una tuerca fgrande y una pequeña, de tal forma que también comprobariamos si la masa influye de alguna forma en este tipo de movimeinto ya que en las formulas utlixzadas, no se tiene en cuenta en ningun momento, lo que resulta un poco extraño. Antes de desaroolar todo el exzpeirmento, hemos de comentar, que se cometen perqueños errores experimentales ya que hay muchas condiciones que varian como por ejemplo la posicion inicial de las tuercas ( ya que una está delante y otra detrás), el tiempo de reacción de dar al cronometro que, lógica e inevitablemente, varía, la longitud de los tramos, etc.

MATERIAL UTILIZADO:

Hilo de nailon, usado como cable por el que desfilarán las tuercas.

Las tuercas, nuestro móvil de experimentación.

Aceite, utilizado para engrasar el hilo de nailon para facilitar el descenso de las tuercas.

Rotulador indeleble, para marcar cada uno de los tramos.

Metro, utlizado para medir las distancias desde el punto incial.








Cronómetro, para medir el tiempo que tardan las tuercas hasta cada una de las marcas.







Trabajo Experimental:

Tras haber leído el guión de la práctica, empezamos a trabajar cogiendo el hilode nailon y haciendo marcas desde el punto de inicio de unos 20 cm cada tramo. Nostras tuvimos un pequeño problema, ya que cogimos un hilo más fino y tuvimos que hacer el montaje varias veces ya que no veíamos las marcas que habíamos hecho. Después, colocamos un soporte fijo al que atamos al comienzo de nuestra tirolina. Tras haber metido las tuercas, atamos el final de la tirolina a un soporte fijo, en nuestro caso, la pata de una mesa. Tras haber engrasado el hilo de nailon (bien tenso) para facilitar el trayecto de las tuercas, comenzamos el experimento. Para mator precisión, mientras una sujetaba el princpio de la tirolina y soltaba las tuercas, la otra cronometaba el tiempo. Medimos cada tramo 3 veces y estos fueron los resultados obtenidos:


Tuerca Grande:

20 cm-->t1= 0,43s t2=0,68s t3=0,71s Tiempo medio= 0,6 s

40cm-->t1= 1,06s t2= 1,12s t3= 1,03s Tiempo medio= 1,07 s
60cm-->t1= 1,32s t2= 1,37s t3= 1,41s Tiempo medio= 1,36 s
80cm-->t1= 1,53s t2=1,45s t3=1,45s Tiempo medio= 1,47 s
100cm-->t1= 1,62s t2= 1,59s t3= 1,65s Tiempo medio= 1,62 s

Tuerca pequeña:

20cm-->t1= 1,03s t2= 0,99s t3= 1,06s Tiempo medio= 1,02 s
40cm-->t1= 1,31s t2= 1,39s t3= 1,42s Tiempo medio= 1,37 s
60cm-->t1= 1,60s t2= 1,58s t3= 1,61s Tiempo medio= 1,59 s
80cm-->t1= 1,99s t2= 1,98s t3= 2,05s Tiempo medio= 2 s
100cm-->t1= 2,11s t2= 2,21s t3=2,12s Tiempo medio= 2,14 s




Tras haber tomado todos los tiempos de todas las distancias diferentes, hemos hallado e tiempo medio sumando todos lo tiempos y dividiendo el resultado entre 3. Después de haber realizado esto, el siguiente paso es calcular la velocidad media de cada tramo (dada en metros /segundos). Para ello se necesita el incremento del espacio (dado en metros) entre el incremento del tiempo (que viene dado por el tiempo medio ya calculado anteriormente, en segundos).




VELOCIDADES MEDIAS


Tuerca Grande:

20 cm, velocidad media= 0,33m/s
40cm, velocidad media= 0,37m/s
60cm, velocidad media= 044m/s
80cm, velocidad media= 0,54m/s
100cm, velocidad media= 0,61m/s


Tuerca Pequeña:

20cm, velocidad media= 0,19m/s
40cm, velocidad media= 0,29m/s
60cm, velocidad media= 0,37m/s
80cm, velocidad media= 0,4m/s
100cm, velocidad media= 0,46m/s


Conclusiones:

Al realizar esta práctica de física hemos sacado varias conclusiones. Como ya hemos dicho, esta práctica tenía como objetivo estudiar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA). Por ello, vamos a explicar que es: el MRUA estudia el cambio de velocidad por unidad de tiempo. Es una magnitud vectorial. Para que se pueda realizar el MRUA es necesaria una inclinación, así se produce la aceleración. Por otro lado, hemos deducido las ecuaciones de posición y aceleración necesarias para estudiar estos movimientos en la teoría. Las ecuaciones usadas en el MRUA son dos:ecuaciones de velocidades v=v0+a(t-t0) y la ecuación de posición s=x0+v0(t-t0)-1/2 a(t-t0)^2.

Como conclusión a esta experiencia insertamos este video que refleja el experimento, pero, observamos que tiene una pequeña pega, que cuando se pone un obstáculo que bloqeua totalmente el movimiento, una vez alcanzada cierta velocdad, pasa lo que pasa.

Cuestiones:

1-La gráfica sigue siendo una recta ya que lo que hemos realizado en este experimento es un MRUA y. la tuerca al bajar por el hilo en forma de tirolina baja en un movimiento rectilíneo aunque con una aceleración determinada.

2-Si repetimos la experiencia con una tuerca más grande y , por lo tanto, más pesada, la aceleración, sería mayor. Ya que al pesar más, tiene más inercia, y cae con mas fuerza y más rápido.
Si la bola fuese más pequeña, y por lo tanto, de menor peso, su aceleración sería menor por las mismas razones de antes. Esto se ha demostrado a lo largo de toda la practica.

3-Podemos deducir que la aceleración de la tuerca aumentará si se inclina más el plano. Cuanto más inclinado está el plano mayor es la aceleración de la tuerca pero el movimiento sigue siendo un MRUA aunque con mayor o menos aceleración, dependiendo de la inclinación del hilo.

4- Tendríamos una caída libre, cuya característica principal es que la aceleración del móvil, es la e la gravedad, 9,8 m/s2

5- No , ya que si el hilo no está tenso, se producen pequeños obstáculos en el recorrido y ya no sería rectilíneo.En ese caso la velocidad disminuiría y la aceleración variaría en función del tramo en el que se encontrase el móvil.