Institución Educativa San Gabriel ArcángelGuía de aprendizaje No. 3

Física grado 10Docente Sandra Liliana Osorio

LABORATORIO VIRTUAL “El hombre móvil”Simulación del Movimiento Rectilíneo Uniforme

Introducción:Con este laboratorio se pretende analizar el comportamiento de un móvil que se desplaza con movimiento rectilíneo Uniforme (MRU), a través de gráficas.

Para ello vamos a utilizar el simulador que encuentras en el siguiente enlace: http://phet.colorado.edu/es/simulation/moving-man

Lo primero que harás será familiarizarte con el simulador:1. Haces click en el centro de la imagen u oprimes descargar2. En la parte superior del simulador encontrarás dos pestañas “Introducción” y “gráficas”.

Para esta actividad trabajaremos con “introducción”.3. Explora los controles:- Cómo mover al hombre : sitúa el cursor sobre el hombre y arrástralo hacia la derecha o la

izquierda. También puedes introducir un valor en posición entre -10 y 10 y pulsando la tecla de enter el hombre se situará en esa posición.

- Cómo hacer que el hombre se mueva automáticamente : introduce un valor en “velocidad” y pulsa el botón de play . Para detener su movimiento pulsa el botón pause

- Cómo grabar y reproducir el movimiento grabado previamente (playback) : pulsa borrar, introduce un valor de velocidad y pulsa play. Cuando finalice pulsa pause. Luego selecciona playback y pulsando play se reproducirá el mismo movimiento.

- Cómo reproducir el movimiento lentamente : cuando está activada la función playback, puedes modular la velocidad del movimiento con el cursor “lento ------ rápido”.

- Cómo reiniciar rápidamente las condiciones iniciales : pulsando “reiniciar” y aceptando en el cuadro de diálogo.

Para practicar

1. El la pestaña “introducción” reinicia todos los ajustes pulsando “reiniciar todo”.2. Arrastra al hombre hasta situarlo junto al árbol (posición -10 m). Pulsar pausa para parar el tiempo a continuación pulsar “borrar”. O introduce el valor -10 en la posición3. Escribe una velocidad entre 0.9 y 1.5 m/s (con punto, no con coma)4. Pulsa play y deja que el hombre camine hasta la pared. Detén su movimiento pulsando de nuevo pausa.

Momento de la simulación

Con esta simulación anterior estás listo para ingresar tus propios datos. Anexo encontrarás los datos que debes introducir en tu simulación.5. Selecciona “playback” para reproducir el movimiento y completa la tabla de datos:

Posición o distancia (m)

Tiempo (s) Velocidad (m/s)

6. Compara los datos del tiempo obtenidos, con la fórmula estudiada en la guía anterior7. Realiza un gráfico de x vs t ( posición vs tiempo)8. Realiza una gráfica de V vs t ( Velocidad vs tiempo ).

Veamos un ejemplo:

Supongamos que mis datos de simulación son los siguientes:

Posición inicial (x) = -8mPosición final (x) = 8m Velocidad (v) = 0.5 m/s

Recuerda: El movimiento es rectilíneo uniforme por lo tanto la velocidad no varía. Si no varía la velocidad no se presenta aceleración.

3. Para calcular la distancia recorrida:

X=X final−X inicial

En este caso: X=8m−(−8m)X=8m+8m=16m

16m es la distancia recorrida, por tanto este valor es el que registramos en la tabla.

4. El tiempo que se demoró el hombre en recorrer dicha distancia fue de aproximadamente 31,6 s. Este aparece en la parte superior.

5. Comparación entre el tiempo obtenido con el simulador y el obtenido con la fórmula.

Recordemos que la fórmula para calcular la velocidad en un movimiento rectilíneo uniforme es:

V= xt

Pero necesitamos el tiempo, entonces despejamos:

t= xV

t= 16m0.5m /s

=32 s

Si comparamos, el tiempo de la simulación fue de 31,6 s y el hallado con la fórmula fue de 32 s. Esta diferencia se debió a que al momento de parar la simulación, el hombre no quedó exactamente en la posición final de 8m sino un poco antes.

1. Introducir valores iniciales:Posición : -8mVelocidad: 0.5 m/sY presionar el botón Play

2. Presionar el botón Pausa cuando llegue a los 8m ( posición final).Registrar este tiempo en la tabla

6. Una vez obtenidos todos los valores de la tabla vamos a graficar: para ello recuerda establecer una escala en el plano cartesiano acorde a los valores.

a. Distancia vs tiempo

b. Velocidad vs tiempo

7. Con base a los resultados anteriores contesta:a. Cómo es el gráfico del MRU de la distancia vs el tiempo?. b. Cómo es el gráfico de la velocidad vs el tiempoc. Cómo varía la distancia recorrida respecto al tiempod. Cómo varía la velocidad respecto al tiempo?e. Podemos decir que en este tipo de movimiento se presenta aceleración?. ¿ Por qué?f. En qué situaciones de la vida cotidiana crees que se puede presentar movimiento

rectilíneo uniforme?. Explica.

El informe de este laboratorio debe ser realizado en Word. Se le debe adjuntar-Las imágenes de cada una de las simulaciones en la posición final- la tabla con el reporte de los valores- Fotografías de los cálculos hechos utilizando las fórmulas.- Fotografía de las gráficas realizadas a mano en papel cuadriculado

x (m)

t (s)

V (m/s)

t (s)

- respuesta a cada una de las preguntas planteadas en el punto 7.

ANEXO

Datos utilizados por cada estudiante para realizar las simulaciones:

Estudiante Posición inicial (m)

Posiciones finales (m) Velocidad (m/s)

Jeferson Casas -6 0, 1, 2, 3, 4 1.6David Alejandro García -5 1,2,3,4,5 1.5Camilo Gómez -4 0, 3,5,7,9 1.4Daniel Marín -3 5,6,7,8,9 1.3Nelson Andrés Martínez -2 5,7,8,9,10 1.2Mayra Oviedo -1 3,6,8,9,10 1.1Sara Pareja 0 4,3,5,6,7 1Valeria Restrepo 1 4,5,6,8,9, 0.9Nathalie Taborda 2 8, 8.5, 9, 9.5, 10 0.8Paula Andrea Taborda 3 7, 7.2, 8.3, 8.5, 9 0.7Luisa Fernanda Urrego 4 5, 5.5, 6, 6.5, 7 0.6Isabel cristina Velásquez 5 7,8, 9, 9.5, 10 0.5

*Cada estudiante deberá realizar 5 simulaciones cuya posición inicial y velocidad serán siempre las mismas y la posición final variará en cada simulación de acuerdo a la tabla.

Enviar el taller al correo electrónico.