Liceo scientifico Keplero
Esercitazione n°1
Laboratorio di Fisica

• Obiettivo esperienza:
L’obiettivo di questa esperienza è quello di verificare sperimentalmente il teorema delle forze vive, che afferma che il lavoro compiuto da una forza risultante su un corpo, che viene spostato da una posizione A ad una posizione B, è uguale alla variazione dell’energia cinetica tra l’istante in A e l’istante in B.
• Richiami teorici:
Il teorema delle forze vive (o teorema dell’energia cinetica) afferma che un lavoro L compiuto da una forza risultante F su un corpo di massa m, che è spostato da una posizione A ad una posizione B, è equivalente alla variazione dell’energia cinetica negli istanti A e B.


Le formule:
Ec = aˆ†k = œ*mv²f- œ*mv²i L = m*g*S
v = S (bandiera)/t (t in A V t in B)


L’errore:
aˆ†xm = 0.00001/m (A e B)
aˆ†xS =0.001/S (A e B)
aˆ†xt = 0.01/t (A e B)


aˆ†xEc = (aˆ†xm A+2*aˆ†xS A+2*aˆ†xt A)*Ec A +(aˆ†xm B+2*aˆ†xS B+2*aˆ†xt B)*EcB

• Descrizione del materiale e degli strumenti utilizzati:
Per compiere questa esperienza sono stati utilizzati nove strumenti: una rotaia a cuscino d’aria, che è uno strumento il cui scopo è, mediante dell’aria che esce da alcuni forellini, di annullare la forza di attrito in modo che essa non influenzi il movimento dei corpi su di essa; una bandiera di massa (203,06±0.01)g di larghezza (10±0.1)cm e sostenuta da un carrellino, che è posta sulla rotaia a cuscino d’aria ed è il corpo che si muove su di essa; un filo di nylon di massa trascurabile che lega la bandiera ai pesi, di massa (4,81±0.01)g ciascuno, tramite una carrucola; due fotocellule che, situate sulla rotaia a cuscino d’aria, cronometrano il tempo (sensibilità 0.01s) che impiega la bandiera a superare i punti A e in seguito B; infine una bilancia con sensibilità di 0.01g che serve a pesare le masse dei pesi.
• Descrizione dell’esperienza:
Dopo aver misurato la distanza tra le fotocellule (distanza AB), la larghezza della bandiera, e le masse dei pesi, viene posizionata la bandiera sopra la rotaia. Quindi, accesa lapompa d’aria, vengono legati tra loro la bandiera e il primo peso, il quale esercita la forza risultante, tramite il filo di nylon passante per la carrucola. In seguito la massa dei pesi, che esercitavano la forza grazie all’accelerazione gravitazionale (9.81m/s), viene aumentata di 5g per due volte. Dunque sono stati misurati cinque tempi sia in A che in B in tutti e 3 i casi presi in considerazione; dopodichè, avendo calcolato la media di tali tempi, è stata calcolata la velocità in A e in B che servirà in seguito per calcolare l’energia cinetica. Quindi, dopo aver misurato i tempi sperimentali e calcolato le rispettive velocità ed energie cinetiche negli altri due casi, sarà fondamentale per il successo dell’esperimento comparare i risultati dei rispettivi valori delle energie cinetiche e dei lavori.
El centroide de un triangulo (también llamado baricentro) se encuentra en el punto donde se intersecan sustransversales de gravedad (líneas que unen un vértice con el punto medio del lado opuesto). Este punto es también el centroide de la superficie del triangulo.

DESARROLLO
ACTIVIDADES PARTE 1
1.- Tome una placa de acrílico y sosténgala por el cordon frente a una placa de papel milimétrico la ccccual debera estar adherida a la pared, debe oscilar el modelo a manera de péndulo hasta que llegue ala posición de reposo. Para esta posición, con ayuda de la plomada trace sobre la parte inferior del modelo una pequeña marca que corresponda ala vertical que pase por el punto de suspensión y trace uniendo el punto de suspensión y la marca.
2.- la intersección de las dos rectas trazadas sobre la placa de acrílico corresponde al centroide del area compuesta por dicha placa
3.- Sobre la hoja de papel milimétrico establezca un sistema de referencia y mida los valores de las coordenadas centroidales del area compuesta (Xc, Yc) obtenidas experimentalmente.
Figura1 Xc=6.7[cm] Yc=5.9[cm]
Figura2 Xc=6.1[cm] Yc=4.5[cm]
Figura3 Xc=7.3[cm] Yc=4.4[cm]
ACTIVIDADES PARTE 2
1.- Mida las dimensiones de la placa de acrílico usando el mismo sistema de referencia que sirvió para medir las coordenadas Xc, Yc

Figura area X y xA yA
1 rectangulo 97.6 6.1 4 595.36 390.4
2 triangulo 16.4 13.56 2.66 222.384 43.624
3 circulo -18.09 6.1 8 -110.349 -144.72
4 medio circulo 58.44 6.1 10.58 356.484 618.2952
154.35 1063.879 907.5992
X= 6.8926401
Y= 5.88013735


Figura area x y xA yA
1 rectangulo 81 4.5 4.5 364.5 364.5
2 triangulo 78.3 11.9 3 931.77 234.9
159.3 1296.27 599.4

X= 8.13728814
Y= 3.76271186


Figura area U[cm[ V[cm]
sectorcircular 102.62 9.04 0


X= 7.9
Y= 4.6

ACTIVIDADES PARTE 3
Con ayuda de su profesor dibuje las placas de acrílico en Autocad y determine las coordenadas centroidales de cada una
Xc = __6.934_______ [ cm ] YC = ___6.236_______ [ cm ] Figura compuesta
Xc = __8_______ [ cm ] YC = _____4.14_____ [ cm ] Trapecio
Xc = ___6.231______ [ cm ] YC = ___4.419_______ [ cm ] Sector circular
CUESTIONARIO
1.- Apartir de los resultados obtenidos en las actividades 1 y 2 haga la comparación de los valores de las coordenadas centroidales de las superficies utilizadas y calcule el porcentaje de error haciendo uso de las expresiones siguientes

Para la figura 1
%Ex=2.75%
%Ey=0.34%
Para la figura 2
%Ex=24.96%
%Ey=19.68%
Para la figura 3
%Ex=7.59%
%Ey=4.34%
CONCLUSIONES
Esta ha sido la practica que mas rapido hemos realizado en el laboratorio, ya que nos resulto muy sencilla y a la vez muy útil. Habíamos estudiado analíticamente los centroides y su obtención mediante formulas pero en la practica nos resulto mas entretenido y pudimos aplicar toda la teoría acumulada en el aula. Me agrado bastante hacer esta practica. La practica resulto muy interesante y de un modo muy practico, determinamos los centroides de las figuras de acrílico, un método del cual yo no tenía conocimiento. Por otra parte el modo analítico resulta muy útil al igual que haciéndolo por autocad, aunque el problema de autocad en si es que se puede hacer solo si se tienen buenos conocimientos del manejo del programa, de lo contrario resulta mas tardado y laborioso. Esta practica me ayudo a comprender mejor lo que es un centroide y las aplicaciones que se le dan.