UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA SAN PABLODEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS E

INGENIERÍA

NOMBRE : Jessica Soliz Catari

DOCENTE : Ing. Omar Ávila

CARRERA : Ing. Sistemas

FECHA : realizado 08-11-2012entrega 15-11-2012

CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS

INFORME Nº6

LABORATORIO DE

FÍSICA I : FIS-171C A I D A

L I B R E D E L O S

C U E R P O SI N F O R M E

N º 6

1. OBJETIVO

Verificar las leyes de caída libre de los cuerpos, despreciando los efectos de rozamiento.

Determinar la aceleración de la gravedad d. Aplicar el cálculo de la teoría de errores en la evaluación de las

mediciones efectuadas.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

El ejemplo mas común del movimiento con aceleración (casi) constante es el de un cuerpo que cae hacia la tierra. Si no hay resistencia del aire, se observa que todos los cuerpos cualesquiera que sea se tamaño, su peso o su composición caen con la misma aceleración y, si la distancia recorrida no es demasiado grande, la aceleración permanece constante durante la caída. El movimiento ideal en el que se desprecia tanto la resistencia del aire como el pequeño cambio de la aceleración con altura, se llama “caída libre”.

De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza F que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa m por la aceleración que adquiere. En caída libre sólo intervienen el peso P (vertical, hacia abajo) y el rozamiento aerodinámico f(v) en la misma dirección, y sentido opuesto a la velocidad. La aceleración de la gravedad lleva signo negativo porque se toma el eje vertical como positivo hacia arriba.

¿POR QUÉ CAEN LOS CUERPOS?

La causa por la cual todos los cuerpos caen es por el hecho de que ellos se ven atraídos por la Tierra, la intensidad de está atracción es conocida con el nombre de peso, y éste es mayor en los cuerpos que poseen mayor masa; así una piedra tiene más peso que una pluma, porque la masa de la piedra es mayor

La aceleración de un cuerpo que cae libremente se llama aceleración debida a la gravedad y se la denota con el símbolo g. cerca de la superficie de la

Tierra, su magnitud es aproximadamente de 32 pies/s2.; 9,8 m/s2 ó 980 cm/s2.

Experiencias realizadas en la bomba de vacío verifican que todos los cuerpos dejados caer desde una misma altura, caen con la misma velocidad al vacío.

Un cuerpo en caída libre puede ser descrito con las ecuaciones de cinemática:

h=vo t ±12+g . t2

V 2=vo2±2. g .h

V=V o± g . t

Donde:

h = AlturaVo = Velocidad Inicial del cuerpoV = Velocidad Finalg = Aceleración de la gravedadt = Tiempo

3. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS

En esta práctica utilizamos los siguientes materiales :

1 Cinta métrica1 Objeto de madera1 Cronometro

4. ESQUEMA DE LA PRACTICA

En las siguientes imágenes podemos ver como se realizo la práctica junto a los compañeros del grupo.

5. PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

Se selecciona un lugar, en nuestro caso fuimos al segundo piso exactamente en la ultima grada de entrada un aula, dicha altura hasta se el suelo se encontraba a 5m.

Una vez seleccionado el lugar donde se realizara la practica, con la cinta métrica medimos la altura desde la cual se soltara el objeto en caída libre.

Teniendo todo listo soltamos el cuerpo desde el reposo y medimos el tiempo empleado de caída, realizando esta operación unas 10 veces.

6. DATOS OBTENIDOS

NºAltura h (m)

Tiempo t (seg.)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

5m.

1,02

0,99

1,00

0,98

1,01

0,99

0,97

0,98

1,00

0,98

t ̅ = 0,992 s.

Para la gravedad

g=2ht 2

g= 2∗5m .(0,9925 s)2

g=10,16m /s2

7. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Caída libre de un cuerpo de madera

Nºh

(m)

t (s)

g=2ht 2

(g1 - g ̅ ) (m/s2)

( g1 - g ̅ )2 (m2/s4 )

1 5 1,02 9,612 -0,557 0,3102 5 0,99 10,203 0,034 0,0013 5 1,00 10,000 -0,169 0,0284 5 0,98 10,412 0,244 0,0595 5 1,01 9,803 -0,366 0,1346 5 0,99 10,203 0,034 0,0017 5 0,97 10,628 0,460 0,2118 5 0,98 10,412 0,244 0,0599 5 1,00 10,000 -0,169 0,028

10 5 0,98 10,412 0,244 0,059g ̅ =

10,169(m/s2)Σ ( g1 - g ̅ )2 = 0,89(m2/s4 )

ERROR MEDIO CUADRATICO:

m = 0,29832 m/s2

VALOR MEDIO o ERROR DEL PROMEDIO:

E = 0,09944 m/s2

ERROR RELATIVO Y PORCENTUAL:

Er = (E / g ̅ ) = 9,778773 x 10-3

Ep = Er * 100 = 0,9778739 %

VALOR VERDADERO :

g = g ̅ ± E = (10,169 ± 0,09944 ) m/s2

8. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

El experimento es complicado en cuanto ala precisión de las medidas, puesto que fue algo difícil mantener la precisión en tantas medidas realizadas

En este movimiento el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje “Y”).

En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.

9. CUESTIONARIO

Bajo que condiciones podemos considerar el movimiento de caída libre con aceleración constante?

La aceleración constante es el de un cuerpo que cae hacia la tierra. Si no hay resistencia del aire, se observa que todos los cuerpos cualesquiera que sea se tamaño, su peso o su composición caen con la misma aceleración.

Que entiende por aceleración de la gravedad?

Es la aceleración de un cuerpo que cae libremente debido a la gravedad y se la denota con el símbolo g. cerca de la superficie de la Tierra

Que tipo de movimiento es el de caída libre?

Es un movimiento rectilíneo uniformemente variado (acelerado)en donde todos los cuerpos caen con la misma aceleración que es independiente de sus masas

Indicar y explicar que tipos de errores se presentaron durante la práctica y como podemos minimizarlos.

Los errores que hubo durante la practica fueron suaves, pocos, ya que en el momento de la medición de la altura se tenia que sostener firme la cinta métrica sin que se mueva.

También paso lo mismo con el tiempo, se podría decir que hubo algunos momentos que cuando se soltó el objeto el cronometro fue presionado milisegundos después o muy antes.

Pero todo esto se puede minimizar poniendo más concentración al momento de realizar la práctica,

10. BIBLIOGRAFÍA

https://g5-101-2012.wikispaces.com/INFORME+3.+CAIDA+LIBRE

https://sites.google.com/site/328fisicacaidadeloscuerpos/-que-tipo-de-movimiento-es-el-de-caida-1

GUIA DE LABORATORIO I FIS-171