power point fisica 2003 con animacion
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María Caño
Carlos Díaz
Estrella Gómez
Fausto Moreno
Raquel Martel
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A través de nuestras dos primeras prácticas hemos podido adentrarnos mejor en el mundo de la Mecánica, cuyo padre es Galileo Galilei…
Pincha en Galilea para explicación interactiva
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•Sus logros incluyen la mejora del telescopio, observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el heliocentrismo.
•Astrónomo, Filósofo, matemático y físico.
•«Padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna» y el «padre de la ciencia».
•Fundamenta las bases de la mecánica moderna: cinemática y dinámica.
Su trabajo se considera una ruptura de las bases asentadas de la física aristotélica y su enfrentamiento con la Inquisición de la Iglesia Católica Romana.
(1564-1642)
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Hemos decido llamar a nuestra presentación “Honrando a Galileo…” porque gracias a sus trabajos junto con los de Newton surge la disciplina Mecánica fundamentada científicamente.Vamos a realizar una práctica basada en un antiguo experimento de Galilei, donde se demostrarán los conceptos básicos de Cinemática y Dinámica.
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*Comprobación de la experiencia de Galileo: El objetivo se fundamenta en verificar que cuando una bola parte del reposo la relación entre la distancia y el tiempo recorrido es del tipo:
sه < t^2
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*Independencia del tiempo de caída de
un objeto de su masa:
Demostrar que dos objetos de distinta masa van a tardar el mismo tiempo en caer, siempre que tengan formas parecidas para que la resistencia del aire les afecte de forma similar.
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*Obtención del Coeficiente de
rozamiento de un cuerpo dinámico:
Deduciremos el coeficiente de rozamiento, gracias a las leyes de la dinámica: a partir de las distintas fuerzas que actúan sobre el taco d madera y las leyes de Newton.
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Para realizar la práctica usamos:-Un carril de plástico de 2m de largo.-Dos bolas de plástico de diferente tamaño.-Un taco de madera.-Un cronómetro digital.-Dos soportes universales.-Dos pinzas.-Dos nueces.-Un flexómetro de 3m de largo.-Un rollo de cinta de carrocel .
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Desarrollo del primer objetivo
En primer lugar, hicimos las mediciones de los tiempos y a partir de ahí calculamos los errores
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El error de precisión es 0,01 debido a las características del aparato de medida
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Luego ,determinamos la compatibilidad de nuestras tres medidas yatendiendo a esto seleccionamos los datos para realizar las gráficas:
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GRÁFICAS
Gracias a ellas observamos que la relación entre el espacio y el tiempo es la que predijo Galileo.
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S= ½ a·t²
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Cálculo de la aceleración y del error correspondiente
¿Como calculamos la aceleración?Para ello existe una fórmula que vamos a usar y es la siguiente:
s =so+ vo t + 1/2at²
Sustituyendo en la fórmula los datos obtenidos…
s= 1/2at² ; a= 2s/t²
Simplificamos la fórmula y despejamos la aceleración: a= 0’88m/s²
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A continuación procedemos a calcular el error de la aceleración a través de las magnitudes de las que depende
Tiempo y su error para s=2m 2’10 ± 0’03 s
Espacio que recorre la bola: 2,00 ± 0’01 m
El error de la aceleración dependerá de los errores del espacio y el tiempo. Lo calculamos con la fórmula:
Δa/a = [(Δs/s)² + 4(Δt/t)²]
Despejando Δa y sustituyendo los datos, obtenemos Δa= 0’03 m/s²
a= 0’88 ±0’03 m/s²
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2m1,992,17
2,152,192,13
2,126Media0,00628Varianza
0,079246Desviación típica0,03544Error aleatorio
0'05 Error absoluto
2,13+-0,05
2m2,232,042,07
22,04
2,076Media0,00803Varianza0,08961Desviación típica
0,040075error aleatorio0'05 error absoluto
2,08+-0,05
2m2,152,092,082,212,07
2,12Media0,0035Varianza
0,059161Desviacion típìca0,026458error aleatorio
0,04error absoluto
2,12+-0,04
Medimos los tiempos de caída de las dos bolas en la misma longitud
2ºObjetivo…
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El tiempo de caída es independiente de la masa
Comprobamos que las medidas son compatibles y que por tanto, se solapan .Esto se traduce en que…
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Desarrollo del tercer objetivoTuvimos que aumentar el ángulo de
inclinación para conseguir que el taco cayera por su propio peso,sin aplicarle ninguna fuerza.
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En este tercer objetivo usamos un taco de madera, y con estehacemos las mediciones de los tiempos. A partir de ahí calculamos los errores correspondientes y la compatibilidad de las medidas en las tres parejas.
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Tal y como comprobamos en el Primer objetivo, utilizamos la relación de s con t² para calcular la aceleración
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Calculamos la aceleración del taco de madera y su error de manera análoga
Recordando…s =so+ vot + 1/2at²
Tiempo de caída = 1’46 ± 0’03 s Espacio= 2,00 ± 0’01 m
Cálculo de aceleración y su error : Δa/a = [(Δs/s)² + 4(Δt/t)²]
Aceleración: 1’11 ± 0’06 m/s²
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Haciendo uso de las Leyes de la Dinámica, calculamos el coeficiente de rozamiento
Ʃ F= m · a
Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo en el eje del movimiento, son Pχ y la fuerza de rozamiento, que se opone a él.
Por otro lado, en el eje Y, actúa la Normal y la componente y del peso,. Gracias a esta fuerza N, podremos calcular el coeficiente de rozamiento.
De este modo, obtendremos dos ecuaciones con dos incógnitas que nos permitirán calcular el coeficiente de rozamiento. Para el desarrollo y el despeje del coeficiente de rozamiento nos remitimos a la trasparencia.
μ = 0’ 37
Fr= μ · N
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A partir de él, conseguimos determinar el error asociado a dicho coeficiente
· Este error lo calculamos gracias a las derivadas parciales de las magnitudes de las que depende μ : altura h, longitud l, y aceleración a.Dado la complejidad de la fórmula, nos limitamos a mostrar el proceso en papel:
Δμ = 0’01
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Conclusiones finales:
1er objetivo:
En un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, el espacio y tiempo se relacionan de la siguiente el forma: st²
2º Objetivo:
El tiempo de caída es independiente de la masa3er Objetivo:
En cualquier movimiento real, existe una fuerza de rozamiento que se opone a dicho movimiento, disminuyendo su velocidad
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