RESUMEN

El riel funciona como una especie de carril en donde se colocan sobre l carros que se deslizan sin friccin alguna tras un colchn de aire a presin que se forma entre el riel y el carro.Para iniciar la realizacin de la prctica se debe inclinar el instrumento del mismo nombre Riel de aire a un ngulo cercano a 7, en este caso fue de 7,09, posteriormente siguiendo el funcionamiento de dicho riel se adquiri uno de los principales datos (el tiempo de cada distancia), el cual se logr activando el cronmetro 3 veces consecutivas para un total de 10 distancias distintas iniciando desde 0,50m hasta llegar a 1,40m en donde dichos tiempos se promediaron para as obtener el tiempo promedio. Seguidamente se calcul por medio de mnimos cuadrados la pendiente que se necesita para calcular la aceleracin, la cual arroj un resultado de: (a=1.28m/s) siendo esta positiva debido a que el objeto se mova en la misma direccin del trayecto. Por ltimo, utilizando la Segunda Ley de Newton se consigui el objetivo deseado la Aceleracin de la gravedad de manera experimental emitiendo un resultado de 10.37m/s con un porcentaje de error con respecto a la gravedad terica de 0.61%

DATOS EXPERIMENTALES

Tabla #1 Datos para calcular el ngulo de inclinacin del riel de aire

Medidas de:Longitud(0.1) cm

Hipotenusa (HIP)131.2

Altura 1 (h)11.2

Altura 2(h)27.4

Tabla #2 Longitud de las Distancias (m) con sus respectivos tiempos (s)Distancias (0.1)cmTiempos (0.01)s

50.00.950.930.94

60.01.101.041.01

70.01.161.151.12

80.01.171.181.20

90.01.261.241.24

100.01.261.351.28

110.01.371.301.35

120.01.401.421.41

130.01.511.441.48

140.01.471.561.57

MUESTRA DE CLCULO

Determinacin del ngulo del riel de aireTras una serie de mediciones y utilizando la trigonometra bsica se logr determinar el ngulo de inclinacin del riel de aire utilizando los datos de la tabla# 1

HIP= (131.2 0.1)cm ; h1= (11.2 0.1)cm ; h2= (27.4 0.1)cm

Sin = (Ec.1)

Donde CO= H H= (h2h1) H= (27.4 11.2)= 16.2 cm

sin= sin = sin = sin-1 = 7.09

Clculo para el tiempo promedio de cada distancia (utilizando los valores del tiempo de la tabla# 2)

= (Ec.2)

Teniendo: t1= (0.95 0.01)s ; t2= (0.93 0.01)s ; t3= (0.94 0.01)s. Se sustituye en la ecuacin 2

== 0.94s (0.94 0.01) s

Clculo de los tiempos al cuadrado para la grfica (d Vs t)

t= txt (Ec.3) Teniendo: t= (0.94 0.01) s lo que queda es sustituir en la ecuacin 3

t= 0.94x0.94= 0.88 s (0.88 0.01) s

Determinacin de la aceleracinConsiderando que la partcula parte del reposo, tenemos: x= at en donde

m=a (Ec.4)

Siendo m la pendiente obtenida mediante los mnimos cuadrados y a la aceleracin requerida.

Clculo de la pendiente m mediante los mnimos cuadrados

t (s)d (m)t4 (s4)td (ms)

0.880.500.770.44

1.100.601.210.66

1.300.701.690.91

1.390.801.931.11

1.560.902.431.40

1.691.002.861.69

1.801.103.241.98

1.991.203.962.39

2.191.304.802.85

2.341.405.483.28

m= (Ec.5)

Donde los valores a sustituir se encuentran en la tabla# 4n=10tidi= 16.71 msti= 16.24 sdi= 9.50 mt4i=28.37 s4(ti)= (16.24) s4Posteriormente se sustituyen en la ecuacin 5

m=

m== m= 0.64 m/s

Tomando en cuenta la ecuacin 4

a= 2xm a= 2 (0.64)= 1.28 m/s

Luego se procedi a calcular la aceleracin de la gravedad aplicando la segunda ley de Newton

g= (Ec.6)

g==10.37 m/s

Finalmente se ha calculado el error del valor experimental comparado con el valor promedio de la gravedad (9.806 m/s)

Error absoluto: g= g= 9.81 10.37

g=0.56

Error medio absoluto: = g/n =0.56 / 10= 0.06 (10.37 0.06)

Error relativo: / = 0.06 / 9.91= 6.1x10-3

Error porcentual: Er x 100 6.1x10-3 x 100= 0.61%

La gravedad experimental calculada tiene un error de 0.61%

TABLAS DE RESULTADOS

Tabla #3 Distancias (m), tiempo promedio (s) y tiempo promedio al cuadrado (s).Con el fin de graficar d Vs t (Visualizar clculo de la ecuacin 2 y ecuacin 3.)

Distancia (m)(0.01) s (0.01) s

0.500.940.88

0.601.051.10

0.701.141.30

0.801.181.39

0.901.251.56

1.001.301.69

1.101.341.80

1.201.411.99

1.301.482.19

1.401.532.34

Tabla# 4Resultados de los mnimos cuadradosti (s)di (m)t4i (s4)tidi (ms)

16.249.5028.3716.71

DISCUSIN DE RESULTADOS

Al iniciar la realizacin de esta prctica se observ el comportamiento del deslizador sobre la superficie del instrumento Riel de aire, el cual actuaba sin friccin alguna debido al aire a presin que sala del instrumento mencionado anteriormente. En cuanto al resultado obtenido g=10,37 m/s, est fue un poco elevado en relacin al valor promedio de la gravedad el cual es de 9,806 m/s. Esto puede ser debido a diversos factores que contribuyan a esto, tales como: la falta de rapidez que se necesit al soltar el deslizador, as como la activacin del cronmetro a su misma vez; lo cual se traduce en la presencia de errores de medicin en general. Dicho factores conllevaron a un margen de error que influy tanto en dicho resultado como en el error calculado con respecto a la gravedad terica (0.61%).Con respecto a la grfica obtenida esta es una lnea recta ascendente, lo que comprueba que la distancia es directamente proporcional al tiempo al cuadrado.

Daniela DazDISCUSIN DE RESULTADOS

En la prctica de riel de aire el objetivo principal era calcular a travs de ste el valor de la aceleracin de manera experimental.El ngulo colocado experimentalmente se acerc bastante al ngulo de inclinacin que debera tener el riel, para obtener los resultados esperados como se muestra en la tabla #2. A medida que aumentaba la posicin inicial del deslizador el tiempo al llegar a la posicin final tambin aumentaba como se muestra en la tabla #3 obteniendo los resultados esperados. Cuando se grafic la distancia en funcin del tiempo al cuadrado por mnimos cuadrados se obtuvo el valor de la aceleracin cuyo valor experimental que es (9.8 a 10)m/s.Para obtener estos valores experimentales tan parecidos a los tcnicos, ayudo mucho sacar el promedio de los tiempos para cada distancia del deslizador, ya que as se disminuy el margen de error.

Raquel HernndezDISCUSIN DE RESULTADOS

La intencin de la experiencia fue determinar la aceleracin de la gravedad mediante un riel de aire. Experimentalmente se obtuvo un valor de aceleracin de la gravedad de 10.37 m/s2, un valor considerablemente alejado del valor terico de la gravedad que es 9,806 m/s2. Durante la experiencia el mvil se desplaz sobre una cortina de aire a presin producida por el riel, evitando as la friccin, y alcanzando una aceleracin de 1.28 m/s2.Concluyo que el alejamiento del valor obtenido con respecto al valor real, probablemente se debi a diferentes factores como, la velocidad de reaccin de la persona que activaba el cronometro, la habilidad para visualizar el momento exacto en el que llegaba el mvil al punto final del carril o el tiempo que tardaba en soltar el deslizador.Luego de haber analizado los errores de clculos y los introducidos por el experimentador, puedo aadir los provenientes de los instrumentos. Entre estos las escalas sobre el carril; estas marcas no estn hechas con precisin, y en efecto, el mvil recorrer mayor o menor distancia de la esperada. Por ltimo, est la nivelacin de la mesa, que influir en el ngulo del riel.La grafica realizada (D vs T2), se observa una recta con pendiente positiva, lo cual indica que mientras mayor sea la distancia a la cual el deslizador era colocado mayor era el tiempo que tardaba.

Michelle DvilaBIBLIOGRAFA

Alonso M.yFinn E.J, ``FisicaVol.1Ed,Addison-Wesley Iberoamericana (1986)

Mac Intyre,M.Portillo,``Medicion de la gravedad,Fisica Experimental I, Noviembre 2006

Rodrguez Puerta,Fidel.Fisica Interactiva 1.Ed Universidad de los Llanos (2008)