Fisica MRU-MRUA. (Programacion De robots)

Autor: Fernando Meza

Competencia: Aplica las Ciencias de la ingeniería.

Palabras Clave:Fisica, Mru-Mrua

RESUMEN

En el siguiente Post  invitamos  a conocer  la actividad desarrollada en laboratorio de robótica, en la cual nuestro grupo se encarga de poner en práctica algunas de las propiedades de la física con un robot pre-programado por el profesor, en fin lo que el título describe es que un objeto en este caso nuestro robot, realiza un movimiento recto con aceleración nula, lo que quiere decir que su velocidad es constante en el tiempo, pero además trabajamos con el MRUA en el que un objeto realiza un movimiento recto pero estando sometido a una aceleración constante, con esto podemos decir que nuestro objetivo principal es demostrar a través de gráficos cómo se comporta cada uno de estos movimientos luego de ponerlos en práctica con nuestro robot.
Para poder graficar tuvimos que calibrar el sensor de luz para que reconozca la línea negra al pasar por encima, luego manualmente tuvimos que medir la distancia entre cada una de las líneas, el robot por su parte al pasar por sobre cada línea entrega el tiempo en milisegundos de cada punto, había que hacer una relación distancia vs tiempo y transformamos a metros por segundo para poder graficarlo.                             

OBJETIVOS

Determinar la función de distancia vs tiempo para el MRU de su robot.

Determinar la velocidad de su robot para alguna potencia específica ingresada en su programación en su MRU.

Determinar la función de distancia vs tiempo para el MRUA de su robot.

Determinar la aceleración de un robot cuando va aumentando su velocidad y la distancia.

Utilizar correctamente programas tales como Excel, Open office Calc, etc.

HERRAMIENTAS

Cinemática

 Esta es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos.

Las magnitudes principales que define la cinemática son principalmente tres:

Posición: es el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo.

Velocidad: es la variación de la posición con el tiempo

La velocidad se calcula velocidad= distancia/tiempo

Aceleración: es cuánto varía la velocidad al pasar el tiempo.

Movimiento rectilíneo uniforme

Es el que su trayectoria es una línea recta.

El MRU se caracteriza por:

a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.

b) Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables.

c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez.

d) Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0).

X = Xo + Vt

Donde  Xo es la posición inicial, V es la velocidad constante y t es el delta de tiempo.

Movimiento rectilíneo uniforme acelerado

Podemos calcular la aceleración de un móvil

     Siendo <a> la aceleración media del móvil.

PLANES DE ACCION

Utilizamos un robot lego NXT, una huincha, un cronómetro, PC,  calculadora, unas huinchas para marcar y un sensor de luz.

En una plataforma blanca estaban las huinchas que nos servían para marcar la plataforma y que el robot los reconociera y los mostrara en pantalla en milisegundos.

Implementábamos en nuestro robot el programa entregado por el profesor que era para medir la velocidad, lo colocábamos en la posición inicial, el cual al finalizar nos mostraba cuanto se demoraba en que el sensor de luz detectara las líneas negras puestas en la plataforma, luego mediamos la distancia entre cada línea y calculábamos la ecuación para determinar la velocidad del NXT velocidad = distancia(m)/tiempo(s).

tiempo(s)	distancia(m)
0	0
1,9	0,368
3,8	0,736
5,7	1,106
7,6	1,475

Luego en la siguiente fase con otro programa entregado por el profesor calculábamos la aceleración del NXT en la misma plataforma y lo analizábamos con la ecuación para MRUA

x(t)= 1/2at^2+vt+x

tiempo(s)	distancia(m)
0	0
3,512	0,346
5,652	0,704
7,312	1,053
8,756	1,403
9,987	1,753

En este grafico estamos representando el MRUA en base a distancia relacionado con la velocidad.

MECANISMOS DE VERIFICACIÓN – DEMOSTRACIÓN EXPERIMENTAL

El experimento fue observado por el profesor, cumpliendo con todos los objetivos, ya que también lo pudimos comprobar con el grafico que nos arrojaba al probar con nuestro robot el MRU en el cual nos mostró una línea recta. En el MRUA nos mostraba una parábola lo que era precisamente lo que requeríamos.

CONCLUSION

Los resultados que obtuvimos fueron positivos ya que en la primera actividad
que realizamos, la cual era identificar el MRU y la velocidad del robot no tuvimos problemas y la pudimos completar.
En la actividad número 2 en la cual utilizamos la ecuación MRU (v= d/t ; d=v*t ; t=d/v , donde v=velocidad; d=distancia o desplazamiento; t=tiempo) con la cual demostramos a qué lugar llegó nuestro robot en un tiempo determinado.
En la actividad 3 ocupamos la misma estructura que utilizamos en la actividad 1 pero con un nuevo programa con la ecuación de MRUA (x(t)= 1/2at^2+vt+x) y así determinamos la aceleración de nuestro robot, en este caso la potencia de programación del NXT era 40.
En la actividad 4 y última de este laboratorio, realizamos la ecuación de MRUA,
y pudimos demostrar que el resultado que entrego la ecuación era el mismo resultado al que llegó el robot una vez que lo medimos y resulto estar perfecto. 

Cualquier duda o consulta del tema anteriormente visto Escribanos un post y dejenos su inquietud. Gracias...