Laboratorio de Física General I - Universidad del Valle

GRAVEDAD1Bryan Duque Á, 1328214; 2Julio Taimal V, 12311020

1Brayan.duque@correounvialle.edu.co ; 2tvalenzuela@hotmail.com.13 de marzo del 2015

Introducción.

Un concepto que ha sido de vital importancia dentro del estudio científico ha sido el concepto de “gravedad”. La gravedad está vinculada al peso, que es la fuerza de gravedad que ejerce la masa del planeta sobre todos los objetos que se encuentran dentro de su campo de gravedad. El peso del mismo cuerpo puede variar en distintos planetas si la masa de éstos es diferente a la masa de la Tierra.El físico, matemático, filósofo e inventor inglés Sir Isaac Newton fue quien propuso la ley de gravitación universal o teoría de la gravedad. Newton afirmó que todo objeto que posee masa ejerce una atracción gravitatoria sobre cualquier otro objeto con masa, más allá de la distancia existente entre ambos. A mayor masa, mayor fuerza de atracción; por otra parte, a mayor cercanía entre los objetos, mayor fuerza de atracción.No obstante no hay que olvidar que tampoco el hecho de que a lo largo de la historia han existido otros científicos e investigadores que también han dejado su impronta sobre e término de gravedad. Este es el caso, por ejemplo, del físico alemán Albert Einsten que es conocido precisamente por su teoría de la relatividad general.En 1915 fue cuando presento dicha teoría a la comunidad científica que básicamente podríamos decir que es una formulación del termino gravedad. En concretó con aquella lo que hizo fue establecer que la gravedad, más que una fuerza de atracción, es una muestra de la distorsión de lo que es la geometría espacio tiempo. Una distorsión que claramente esta influencia por el conjunto de objetos que forman parte de la misma. En esta práctica de laboratorio se determinara el cálculo de la gravedad, por medio de una cinta la cual va estar marcada por puntos en ella, con la que procederemos a obtener los respectivos datos y cálculos.

Parte Experimental:

La práctica de laboratorio tiene como objetivo el estudio o determinación de la aceleración debido a la gravedad (movimiento de caída libre) el cálculo de la gravedad se realizó a través de un sistema que consta de un soporte vertical en cuyo extremo superior, por medio de conexiones se sujeta una masa la cual tiene una pequeña varilla de hierro. La masa se soltó desde el reposó y se dejó caer debido a la fuerza de gravedad. A medida que la masa cae, un chispómetro marco los puntos sobre una cinta cada 1/60 s. Quedando marcado en la cinta la distancia.

Se hizo la demostración de cómo se toman los datos y a cada grupo se le asignó una cinta con la cual se trabajó. Utilizando como instrumentos de medida la cinta y el metro.

Resultados.

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Tabla 1. Y en función del tiempo.

y (cm) ± 0.1cm t (s) t2 (s)0.3 1/60 0.00030.8 2/60 0.00111.6 3/60 0.00202.7 4/60 0.00404.0 5/60 0.00605.6 6/60 0.01007.5 7/60 0.01409.7 8/60 0.0180

12.1 9/60 0.022014.8 10/60 0.023017.8 11/60 0.034021.0 12/60 0.040024.5 13/60 0.050028.3 14/60 0.054432.3 15/60 0.062536.6 16/60 0.071141.2 17/60 0.080246.1 18/60 0.090051.2 19/60 0.100256.6 20/60 0.111162.2 21/60 0.122568.2 22/60 0.134474.4 23/60 0.150080.8 24/60 0.160087.6 25/60 0.174094.6 26/60 0.1900

101.9 27/60 0.2025107.3 28/60 0.2177109.5 29/60 0.2336125.3 30/60 0.2500133.8 21/60 0.2700142.4 32/60 0.2844

Se despeja la gravedad a partir de la ecuación 5.1

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y=12g t 2 (ec. 5.1)

g=2 yt2

142cmx1m

(100)cm=1.42m

2(1.42)m

( 3260s)2 =¿ 9.98 m/s2

El resultado es una cifra bastante aproximada al valor teórico de la gravedad (9.8 m/s2).

Grafica 1. Posición en función del tiempo.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

20

40

60

80

100

120

140

160

Caida libre

Tiempo t

Posi

ción

y(t

)

Grafica 2. Posición y en funciones del t2.

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0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

f(x) = 4.96786001251703 x + 0.00969692437994663

Y en funcíon de t linealizada

tiempo t al cudrado

Posi

ción

Y

Para obtener la pendiente se convirtieron los datos de posición y de centímetros a metros y se obtuvo la ecuación:

y=4.9119 x+0.0121

m=4.9±0.38m

Donde la pendiente m (4.91) es casi la mitad del resultado obtenido en la ecuación (5.1) y exactamente la mitad del valor teórico de la gravedad (9.8 m/s2)

Análisis de resultados

Los resultados que se obtuvieron en la práctica de laboratorio son muy aceptables, como lo es el cálculo de la gravedad ya que haciendo los respectivos cálculos nos dio un resultado de 9.98m/s2 que al compararlo con el valor teórico o real que es de 9.8m/s2 se aproxima la diferencia es mínima.

Conclusión

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-Por medio de un proceso como el realizado en la práctica de laboratorio podemos realizar un estudio simplificado de un fenómeno físico como es la aceleración.

-La aceleración es independiente de la masa del cuerpo, en otras palabras cuando dejamos caer una piedra o una pulga ambos cuerpos tendrían la misma aceleración que coincide con la aceleración de la gravedad. El resultado no es exacto, se aproxima esto se debe a que

-Es difícil mantener la precisión en tantas medidas realizadas.