MINISTERIO DE EDUCACIONCONCYTEC 2004

XIV FERIA ESCOLAR NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA“ FENCYT ”

USE: CHICLAYO

COLEGIO: C.E.P. “SAN MIGUEL”.

Calle Asturias N° 235 – Urb. San Juan.

Teléfono: 23-7963

Distrito: Chiclayo.

Provincia: Chiclayo.

Departamento: Lambayeque.

TÍTULO: “MRU y MRUV ASISTIDO POR COMPUTADORA”.

AREA: Ciencias de la computación e informática.

CATEGORIA: “C”

AUTORES: - Celis Seclen Carlos Eduardo.

- Sime Bazán Marlon Alexander.

AÑO DE ESTUDIOS: Cuarto año de Educación Secundaria.

ASESOR : - Lic. Fis. Estela Urbina, Ronald Omar.

DIRECCION: Calle Francisco García Calderón N° 257 – Urb. Remigio

Silva.

TELEFONO: 202863

INDICE

Resumen………………………………………………………………………………………….1

Problema………………………………………………………………………………………….2

Marco Teórico …………………………………………………………………………………. 4

Métodos y Materiales…………………………………………………………………………. 6

Resultados …………………………………………………………………………………….. 9

Conclusiones………………………………………………………………………………… 10

Referencias Bibliográficas………………………………………………………………… 11

Anexos……………………………………………………………………………………… 12

RESUMEN

Este proyecto surge por la necesidad de hacer la práctica de medición de la variable tiempo

de una manera rápida, confiable e interactiva.

El prototipo del M.R.U consiste en una manguera en la cual esta el desinfectante con una

burbuja, esta es colocada en una madera que cuenta con una cinta métrica para poder

distanciar adecuadamente los sensores ópticos que medirán el tiempo de pasada de la

burbuja.

En el prototipo del M.R.U.V el sistema consiste en igual que en el anterior, es decir una

madera con una cinta métrica para ubicar los sensores ópticos a determinadas distancias y

en un extremo esta colocado el electroimán que deja caer la esfera en el momento que

demos la orden para poder tomar el tiempo de pasada por los sensores.

Ambos sistemas están comandados por un software previamente diseñado en lenguaje de

programación Visual Basic.

Este trabajo es un prototipo ideal por que a través de él lograremos disminuir

considerablemente los errores que se pueden presentar al momento de tomar el tiempo de

los cuerpos móviles.

El presente proyecto sirve para una fácil obtención y comprensión de las graficas de M.R.U y

M.R.U.V, por lo tanto es recomendable que se utilice en los laboratorios de física

experimental de los diferentes centros educativos y por que no decirlo de universidades.

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DESCRIPCION DEL PROBLEMA

Considerando que las prácticas de laboratorio se realizan a través de un instrumento de

medida de tiempo (cronometro), y la exactitud de este depende de muchos factores entre

ellos el tiempo de reacción ante un estimulo dado, el cansancio del operador, las condiciones

de trabajo, etc, por consiguiente las mediciones que obtenemos distan mucho de ser las

correctas, conllevando de esta manera a recurrir a la teoría de errores con complicadas

formulas matemáticas.

Por esto surge en nosotros el deseo de obtener datos mas precisos que hagan que los

errores de medición se reduzcan al mínimo.

OBJETIVOS

Objetivo General.

- Demostrar que a través de un prototipo electrónico controlado por un software se puede

reducir notablemente los errores de medición con respecto al tiempo.

Objetivos Específicos.

- Diseñar y construir un prototipo electrónico y un software adecuado para disminuir el

error de medición.

- Realizar prácticas de medición en condiciones de MRU y MRUV.

- Dar a conocer e interpretar las gráficas obtenidas (“d” vs. “t”) mediante el software que

comanda el prototipo electrónico.

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JUSTIFICACION

Este dispositivo electrónico se construyó en el laboratorio de nuestro colegio con el propósito

de utilizarlo en nuestras prácticas de laboratorio y como una aplicación de importantes

principios físicos.

En anteriores prácticas realizadas por nosotros y nuestros compañeros se obtuvieron valores

de mediciones que distaban de ser las esperadas por los repetidos errores sistemáticos que

se generaban al manipular el cronometro y también de índole humano. Por consiguiente se

pensó en disminuir esta cantidad de datos erróneos haciéndola a la vez menos tediosa, por

esto se pensó en nuestro prototipo electrónico comandado por la PC, que posibilite alcanzar

estas metas.

Los conocimientos que se aprenden con este prototipo es diferenciar mediante la obtención

de las gráficas la diferencia que existe entre el MRU y MRUV.

Este prototipo nos permite manejar el entorno del software de una manera interactiva.

Lo más importante de este proyecto es que nos permite obtener el tiempo reduciendo errores

de medición.

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MARCO TEÓRICO

En el presente trabajo hemos considerado las siguientes bases teóricas:

1. Movimiento Rectilíneo Uniforme ( M.R.U)Un movimiento es uniforme cuando el móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales.

En el movimiento rectilíneo uniforme la velocidad es constante, en consecuencia la

distancia recorrida es directamente proporcional al tiempo empleado.

Si representamos en el eje de las abcisas el tiempo “t” y las distancias recorridas “d” en el

eje de las ordenadas obtenemos la siguiente gráfica.

Teniendo como base este concepto es difícil encontrar en la naturaleza un móvil que

describa tal movimiento es por ello que hemos utilizado el conocido método del movimiento

de la burbuja dentro de una manguera con líquido.

2. Movimiento Rectilíneo Uniforme Variado ( M.R.U.V)En el movimiento rectilíneo uniformemente variado la distancia es directamente

proporcional al tiempo transcurrido.

La grafica de la distancia “d” versus el “t” esta representada por un arco de parábola de la

siguiente manera.

d = v.t

t (seg.)

d (cm.)

d =1/2 a.t2

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Este tipo de movimiento es apreciable de manera general en la naturaleza y es parte de

nuestro objeto de estudio donde intervienen la aceleración de una esfera, el tiempo y la

velocidad de desplazamiento.

3. SOFTWARE.Es la parte lógica de un computador, es el soporte que controla el hardware.

El software de nuestro proyecto desarrollado en lenguaje Visual Basic se va a encargar de

controlar el tiempo preciso al momento de desplazarse el móvil a través de sensores

ópticos.

HIPOTESIS

Con relación a nuestro problema nos planteamos la siguiente hipotesis:

Mediante el uso de un prototipo comandado por un software se logra disminuir notablemente

el porcentaje de error de una medición de tiempo para el M.R.U y M.R.U.V.

t (seg.)

d

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METODOS Y MATERIALES

MATERIALES:

A. MRU.- Una madera de 130 cms.

- Manguera plástica de 110 cms.

- Una cinta métrica.

- Canaletas de plástico.

- Dos sensores ópticos.

- Una tarjeta capturadora de datos.

- Desinfectante.

- Un conector DB 25.

B. MRUV.- Una madera de 130 cm de longitud con una muesca de 1.5 cm diámetro.

- Un electroimán.

- Una cinta métrica.

- Siliconas.

- Cable flexible.

- Dos sensores ópticos.

- Un conector DB 25.

ESQUEMAS PERTINENTES.

Electroimán: basado en un micro rele El electroimán se magnetiza cuando circula corriente por el.

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Sensor óptico de rayos infrarrojos: basado en fotodiodoEl fotodiodo conduce cuando capta la luz

LUZ

C

E

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DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.

M.R.U

Este prototipo cuenta con la presencia de dos sensores ópticos que se ubican a una distancia

determinada dándonos el tiempo de pasada de la burbuja que se encuentra en el interior de

una manguera.

La PC nos da la grafica “d” vs. “t” y cálculos de la formula.

M.R.U.V

Este prototipo cuenta con dos sensores ópticos que se ubican a una distancia adecuada para

los distintos puntos de estudio y nos dan el tiempo de pasada de la esfera.

En la parte superior esta el electroimán que es comandada por el software la cual deja caer la

esfera en el momento preciso.

La PC nos proporciona los datos en forma de una grafica “d” vs. “t” con los tiempos en las

respectivas distancias previamente establecidas.

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RESULTADOS

Se ha generado mediante este prototipo diversas mediciones en forma rápida menos tediosa

y con una disminución considerable de errores.

Esta demostración se llevó a cabo en nuestro laboratorio haciéndose una comparación al

tomar medidas mediante el antiguo sistema del cronometro y el novedoso prototipo,

resultando favorable el uso de este ultimo por su facilidad en su manejo rapidez y una notoria

exactitud de los datos obtenidos.

Con ayuda de este prototipo se obtuvo las graficas con diversos puntos de análisis lo cual

nos permitió trazar y reconocer las graficas de M.R.U y M.R.U.V.

Nosotros quedamos satisfechos por los resultados obtenidos en este proyecto innovador.

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CONCLUSIONES

- Se demostró que a través de un prototipo electrónico controlado por un software se

puede reducir notablemente los errores de medición con respecto al tiempo.

- Se logró diseñar y construir un prototipo electrónico y un software adecuado para

disminuir el error de medición.

- Conseguimos realizar prácticas de medición en condiciones de MRU y MRUV.

- Hemos Conocido e interpretado las gráficas obtenidas (“d” vs. “t”) mediante el software

que comanda el prototipo electrónico.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

- De la Cruz Romero Guillermo , “ Fisica “ Editorial Coveñas Impreso el año 2000 Impreso en Perú

- Joyanes Aguilar Luis , “Programación Basic de Microcomputadoras”. Editorial McGraw – Hill Impreso el año 1984 Impreso en España

- Sears Zemansky Young, “Física Universitaria”. Editorial Fondo Educativo Interamericano Impreso el año 1986 Impreso en México

- Tocci Ronald , “Sistemas Digitales” Editorial Mac Graw Hill. Impreso el año 1998 Impreso en México

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ANEXOS

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