Este documento presenta un laboratorio sobre el análisis de incertidumbre y la segunda ley de Newton. Se describen experimentos para medir la posición y velocidad de un carro que se desliza por una pendiente y cae con roce, así como cálculos para determinar el coeficiente de roce y ecuaciones de movimiento. El objetivo es profundizar en el concepto de incertidumbre y aplicar la segunda ley de Newton a la dinámica del carro.

1. Laboratorio 5
Laboratorio 5
Análisis de Incerteza y
2. Ley de Newton
d
Dr. Willy H. Gerber
Instituto de Fisica
Universidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Profundizar el concepto de incerteza y comenzar a
aplicar la 2. Ley de Newton.
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2. Índice
1. Análisis de Incerteza
2. 2. Ley de Newton
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3. Medición
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4. Medición
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5. Medición
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6. Medición
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7. Medición
Se desliza si:
Caso limite
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8. Medición
Repetición de medición (30 veces):
Medición Valor Formación de clases:
Formación de clases:
1. Buscar el valor menor (min) y mayor (max)
1 0.223
2. Calcular rangos de N=10 intervalos
2 0.220
3 0.198
4 0.225
5 0.201 3. Contar frecuencia de cada intervalo
6 0.203
7 0.199
4. Graficar distribución
8 0.217
0 217
9 0.212
10 0.209
… …
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9. Medición
Representación:
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10. Medición
Caracterización de la distribución:
1. Valor medio del rango
1 Valor medio del rango 3. Valor promedio
3 Valor promedio
2. Rango 4. Desvían estándar
5. Probabilidad
5 Probabilidad
(seleccionar el 80% de los puntos
( l l d l
en torno del valor promedio)
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11. Medición
Graficar resultados del calculo (Tarea 1):
Probabilidad 80%
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12. Medición
Forma de emplear el resultado:
Incerteza: (base estadística)
(aproximación rápida)
(como probabilidad)
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13. Índice
1. Análisis de Incerteza
2. 2. Ley de Newton
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14. Experimento
“Caída con roce” por una pendiente
(ejercicio anterior)
Cordel para medir posición del carro
Ahora sin ruedas
Contrapeso
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15. Experimento
Desde abajo…
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16. Experimento
Desde arriba …
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17. Experimento
Carro acelerando
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18. Experimento
Bases para obtener la ecuación de movimiento
Fuerza de roce
Fuerza de tracción
ó
Fuerza normal
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19. Experimento
Ecuaciones:
Nota: Caso aceleración constante
Velocidad Velocidad inicial
V l id d i i i l
Posición Posición inicial
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20. Experimento
Medición de Posición
Fit
Medición
Posición [m]
Tiempo [s]
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21. Experimento
Medición de Velocidad Fit
Medición
Posición [m]
Tiempo [s]
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22. Experimento
Tarea 2
1. ¿Cual es el coeficiente de roce?
2. ¿Cual es la función de posición x(t)?
3. ¿Cual es la función de velocidad v(t)?
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