TEMA:

CAÍDA LIBRE

OBJETIVO:

Demostrar experimentalmente que el movimiento en caída libre es un movimiento acelerado. Que la aceleración del movimiento es constante. Encontrar el valor experimental de la aceleración.

TEORÍA Caída libre es un movimiento, determinado exclusivamente por fuerzas gravitatorias, que adquieren los cuerpos al caer, partiendo del reposo, hacia la superficie de la Tierra y sin estar impedidos por un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje. Algunos ejemplos son el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra o la caída de un objeto a la superficie terrestre.

En el vacío todos los cuerpos, con independencia de su forma o de su masa, caen con idéntica aceleración en un lugar determinado, próximo a la superficie terrestre. El movimiento de caída libre es un movimiento uniformemente acelerado, es decir, la aceleración instantánea es la misma en todos los puntos del recorrido y coincide con la aceleración media, y esta aceleración es la aceleración de la gravedad g = 9,8 m/s2. Como la velocidad inicial en el movimiento de caída libre es nula, las ecuaciones de la velocidad y el espacio recorrido en función del tiempo se pueden escribir así:

v = g•t

y = ½•g•t2

Galileo fue el primero en demostrar experimentalmente que, si se desprecia la resistencia que ofrece el aire, todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración.

MATERIALES:

PROCEDIMIENTO:

Experimentalmente trataremos de comprobar que el desplazamiento de un objeto en caída libre que parte del reposo sea proporcional al cuadrado de los tiempos empleados.

Y - Y0 = Kt2 (c.1)

Donde K y Y0 son una constante de proporcionalidad y la altura inicial del lanzamiento respectivamente.

Si se deriva la expresión c.1 se tiene:

V = 2kt (c.2)

La ecuación c.2 indica que la velocidad no es constante sino que aumenta en forma uniforme a medida que el tiempo de caída transcurre.

La aceleración puede ser determinada si se deriva a la ecuación c.2 con relación al tiempo.

A = dv / dt = 2K (c.3)

La magnitud de la aceleración constante 2K se determinará en este procedimiento a partir de los datos obtenidos.

EXPERIMENTO:

1) Para medir los tiempos de caída de un objeto se armara el equipo con el cual se llevara a cabo el experimento.

2) El objeto de lanzamiento fue una esfera la cual se sujeto entre los dos topes de la abrazadera de lanzamiento. El diámetro de la esfera deberá coincidir con la marca roja de la abrazadera.

3) La canastilla de recepción de la esfera se la coloco en una posición en la cual estuvo levantada.

4) Se midió la altura de lanzamiento con el metro desde la parte superior de la canastilla de recepción hasta la marca roja.

5) Se tomo una sola lectura del contador de tiempo para la altura indicada.

6) Por ultimo se repitió el mismo procedimiento con las diferentes alturas que fueron dadas por el profesor (10,20,30,40,50,60cm)

GRÁFICOS:

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

ALTURA

(h) cm

TIEMPO

(t) x 10-1

s

10 1.3

20 1.9

30 2.4

40 3.0

50 3.2

60 3.4

GRAFICO:

CÁLCULOS

Pendiente del gráfico h vs. t

Valor de la constante de proporcionalidad

t= 0.30sh=44cm

Valor de la aceleración

Porcentaje de error

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Al realizar la presente practica hemos comprobado que todo cuerpo que se encuentra en caída libre desciende con la aceleración unica de la gravedad, independientemente de la altura a la que el cuerpo se encuentre o de su masa.

Realizamos un gráfico logarítmico h vs. t a partir de los datos obtenidos en la práctica; hallamos el valor de la constante de proporcionalidad, ésta constante se la multiplica por dos y se obtiene la aceleración de la gravedad. Los cálculos correspondientes se describen anteriormente.

En este experimento, aparentemente no tuvimos porcentaje de error, pienso que es debido a las cifras significativas que utilizamos; puesto que en una experimentación en realidad es muy difícil que no se presenten errores en las mediciones o en los cálculos que se realizan.

CONCLUSIONES:

Se demostró experimentalmente que el movimiento en caída libre es un movimiento acelerado, es decir no es un movimiento uniforme ya que la distancia que recorre el objeto no es proporcional a los tiempos de caída sino al cuadrado de los mismos. Determinamos la aceleración la cual resulto de 980 cm/s² en metros por segundo seria 9.8 la cual representa el valor de la gravedad.

De esta manera podemos concluir que la aceleración de un cuerpo en caída libre es la Gravedad.

RECOMENDACIONES:

Se recomienda que los datos experimentales se traten con 3 cifras significativas como mínimo para así obtener resultados más precisos y

confiables, debemos evitar la mutilación de cifras significativas a través del redondeo.

BIBLIOGRAFIA:

FISICA CONCEPTUALPAUL G. HEWITTFISICA UNIVERSITARIA SEARS, ZEMANSKYYOUNG,FREEDMA

TEMA:___________________________________________________________________1

CAÍDA LIBRE________________________________________________________________1

OBJETIVO:_______________________________________________________________1

TEORÍA__________________________________________________________________1

MATERIALES:_______________________________________________________________2

PROCEDIMIENTO:________________________________________________________2

EXPERIMENTO:______________________________________________________________3

GRÁFICOS:__________________________________________________________________3

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS____________________________________________4

GRAFICO:___________________________________________________________________5

CÁLCULOS__________________________________________________________________5

ANÁLISIS DE RESULTADOS:_______________________________________________6

CONCLUSIONES:_________________________________________________________7

RECOMENDACIONES:____________________________________________________7

BIBLIOGRAFIA:__________________________________________________________8