Práctica Gravedad
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Prepa UPAEP Tehuacán PRÁCTICA: LA GRAVEDAD Ecker Rosado Medina Biología Tehuacán, Pue. a 8 de agosto de 2015
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Prepa UPAEP Tehuacán
PRÁCTICA: LA GRAVEDAD
Ecker Rosado Medina
Biología
Tehuacán, Pue. a 8 de agosto de 2015
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LA GRAVEDAD
Propósito:
Verificar los puntos de gravedad en determinados objetos, realizando pruebas
con dichos objetos, y así comprobar que cada objeto tiene un punto de equilibrio o
centro gravitacional.
Introducción:
La gravedad es la responsable de la caída de los cuerpos en la Tierra y de los
movimientos a gran escala que se observan en el Universo.
Isaac Newton fue el que descubrió que "todo sucede como si la materia atrajera
a la materia”. Cuánta más masa posean los objetos, mayor será la fuerza de atracción,
y cuanto más cerca se encuentren entre sí, mayor será esa fuerza.
Cada cuerpo ejerce una fuerza sobre el otro, las dos fuerzas son iguales en
módulo y dirección, pero contrarias en sentido. Todas las partículas materiales y todos
los cuerpos se atraen mutuamente por el simple hecho de tener masa, en proporción
directa a sus masas. En la fórmula de la gravitación es muy importante la introducción
de un valor que sirve para obtener el valor exacto de las fuerzas de atracción
gravitacional. Es la famosa "constante G", la constante de gravitación universal. Newton
no conocía la causa de esta constante y tampoco su valor exacto. Sólo pudo indicar
que se trataba de una constante universal y que su valor era un número bastante
pequeño. La fuerza gravitacional es igual a F = G*m1*m2/R2 donde G es la constante
gravitacional de Newton (6.67*10-11).
Madera: tiene propiedades anisotropías
Resistencia
Flexibilidad
Dureza
Peso específico o densidad.
Metal:
Peso específico
Calor específico
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Dilatación térmica: aumento de las dimensiones métricas por aumento de
temperatura.
Temperatura de fusión: cambio de estado sólido a estado líquido.
Solidificación: inverso a temperatura de fusión.
Conductividad térmica y eléctrica
Resistencia al ataque químico: evita saber su estructura.
El centro de gravedad (CG) es el punto que representa la posición media de todo
el peso de un objeto. El peso de un objeto se distribuye equitativamente alrededor de su
centro de la gravedad. Como consiguiente, la fuerza hacia abajo de todo el peso de un
objeto parece actuar a través de su centro de gravedad.
Debido a esto, el peso de un objeto puede ser equilibrado por una fuerza de
apoyo, una sola fuerza ascendente aplicada directamente debajo del centro de
gravedad.
Para que haya equilibrio, las componentes horizontales de las fuerzas que
actúan sobre un objeto deben cancelarse mutuamente, y lo mismo debe ocurrir con las
componentes verticales.
Para que haya equilibrio también es necesario que la suma de los momentos en
torno a cualquier eje sea cero. Los momentos dextrógiros (a derechas) en torno a todo
eje deben cancelarse con los momentos levógiros (a izquierdas) en torno a ese eje.
Puede demostrarse que si los momentos se cancelan para un eje determinado, se
cancelan para todos los ejes. Para calcular la fuerza total, hay que sumar las fuerzas
como vectores.
Pregunta Científica:
¿Cómo encontrar el centro gravitacional en los objetos?
Hipótesis:
El centro gravitacional en los objetos se encuentra a partir del equilibrio de su
masa y altura.
Variables:
Dependientes:
Peso de los objetos
Inclinación de los objetos
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Ángulo del centro gravitacional
Material y Métodos:
Jenga
50 palillos
1 cuchara de metal
1 tenedor de metal
1 vaso de cristal
1 encendedor
Jenga
1. Acomodar el jenga con 2 piezas de base.
2. Ascender de manera equilibrada.
3. Quitar algunas piezas con cuidado.
4. Recaer el peso para la izquierda.
5. Quitar la base derecha.
Cubiertos
1. Poner el vaso de cristal boca arriba de manera habitual.
2. Equilibrar un palillo en la boca del vaso.
3. Entrelazar los cabezales de la cuchara y el tenedor.
4. Poner los cubiertos en el palillo equilibradamente.
5. Encender el palillo del lado opuesto a los cubiertos.
Resultados:
1.0.- Datos Obtenidos del experimento 1 (Vaso, cuchara, tenedor, palillo y
encendedor) (sin exponerse a cambios ambientales)
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No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15 ✓
16 ✓
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
En este experimento en un lugar estático y horizontal, sin viento que pudiera
afectar el resultado observamos que todas las veces que realizamos el experimento el
centro de gravedad actuó de la manera esperada manteniendo en equilibrio la cuchara
y el tenedor.
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1.1.- Al realizar el mismo procedimiento en un lugar con viento los resultados
fueron los siguientes:
No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15 ✓
16 ✓
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
El número de veces en las que se pierde el equilibrio es mayor, a causa de la
variante (el viento) hace que el tenedor y la cuchara se muevan llegando al punto en el
que terminan cayendo.
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1.2.- Variable: Base con inclinación
No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15
16 ✓
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
Al cambiar la base a una más inclinada, en la mayoría de los casos se mantuvo
un equilibrio.
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2.0.-Datos obtenidos del segundo experimento (Jenga):
No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15 ✓
16 ✓
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
En la mayoría de los casos se mantuvo el equilibrio, en las que no se mantuvo
fue por causa del experimentador, es decir, por su mal pulso.
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2.1.- Variable: Viento.
No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15 ✓ ✓
16
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
Al desplazarnos a un lugar con una mayor cantidad de viento, la probabilidad de
que la estructura de partes de jenga callera aumento, en la mayoría de los casos se
mantuvo el centro de gravedad pero en algunos otros la figura termino moviéndose
demasiado y cayendo.
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2.2.- Variable, Base
No. Experimentos
Mantuvo su Centro de Gravedad
No Mantuvo su Centro de Gravedad
1 ✓
2 ✓
3 ✓
4 ✓
5 ✓
6 ✓
7 ✓
8 ✓
9 ✓
10 ✓
11 ✓
12 ✓
13 ✓
14 ✓
15 ✓
16 ✓
17 ✓
18 ✓
19 ✓
20 ✓
21 ✓
22 ✓
23 ✓
24 ✓
25 ✓
En todas las pruebas realizadas, la estructura de piezas de jenga cayó al estar
inclinada la base.
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CLASE
“X” F. A. F. A. C. X * F. A.
1 25 25 26
0 0 25 0
Total: 25 50 26
y
CLASE
“X”
F. A. F. A. C. X * F. A.
1 13 13 14
0
12 25 12
Total: 25 38
26
CLASE
“X” F. A. F. A. C. X * F. A.
1 20 20 21
0
5 25 5
Total: 25 45 26
CLASE
“X” F. A. F. A. C. X * F. A.
1 22 22 23
0
3 25 3
Total: 25 47 26
X=26/25=1.04
Mo=1
Me=1
X=26/25=1.04
Mo=1
Me=1
X=26/25=1.04
Mo=1
Me=1
X=26/25=1.04
Mo=1
Me=1
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CLASE
“X” F. A. F. A. C. X * F. A.
1 17 17 18
0
8 25 8
Total: 25 42 26
CLASE
“X”
F. A. F. A. C. X * F. A.
1 0 0 1
0
25 25 25
Total: 25 26
Simbología
1=Si
0=No
X=25/26=1.04
Mo=1
Me=1
X=25/26=1.04
Mo=0
Me=0
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En la gráfica de arriba se ven cuáles fueron los resultados ante nuestro experimento del
centro gravitacional probado con una cuchara, un vaso, un tenedor y un palillo, se
observa que su resultados son más positivos y que en la variable en la que no los
expusimos a cambios ambientales como el viento los resultados son 100 % posible de
mantener su equilibrio.
Esta grafica es similar a la anterior pero en esta se verifican los resultados del
experimento de poner en su punto de equilibrio o gravitación una pirámide formada por
jenga con un solo ladrillo de base y vemos que para que se encuentre su punto de
25
13
20
0
12
5
0
5
10
15
20
25
30
Sin exponerse acambios ambientales
En un lugar con viento Base con inclinación
Nú
me
ro d
e P
rue
bas
Variables.
Experimento de Gravedad con un vaso, un tenedor, una cuchara y un palillo.
Series1
Series2
▀ Mantuvo
su centro de gravedad
▀ No
mantuvo su centro de gravedad
22
17
0 3
8
25
0
5
10
15
20
25
30
Sin exponerse acambios
ambientales
En un lugar conviento
Base coninclinación
NÚ
me
ro d
e P
rue
bas
.
Variables.
Experimento de Gravedad con una piramide formada por maderas de un Jenga
Mantuvo su centro degravedad
No mantuvo su centrode gravedad.
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equilibrio es cuando no hay cambios ambientales y también se observa que no se logra
esto.
Conclusión:
El centro de gravedad se encuentra a partir del equilibrio de peso en los cuerpos,
depende también de la altura, es decir, entre mayor sea su tamaño, su centro de
gravedad se encontrará más arriba, si su tamaño es menor, entonces se encontrará
más abajo. En cuestión a inclinación tiene mucho que ver, porque solo se puede
mantener en equilibrio siempre y cuando no rebase su centro de gravedad, si lo llega a
pasar, entonces es asegurable que el objeto se derrumbe, porque ahora el peso recae
más sobre un lado, derecho o izquierdo.
Evaluación:
En este experimento se tiene que ser muy precisos, hubo errores mínimos
resultantes del experimentador, esto se debió a que no siempre su mano está rígida,
sino que bambalea un poco.
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Anexos:
Resultado después de haber
encendido el cerillo y como
punto de apoyo el vaso.
Resultado del experimento con
sólo un palillo de apoyo al
centro de gravedad y éste a su
vez de una base rígida como la
goma.
Estructura estable con 9 piezas
de jenga, con 10 piezas se
derrumba porque rebasa su
centro de gravedad.
Estructura de
jenga estable de
19 piezas, con
20 es inestable
y se cae.
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Referencias:
Schlumberger Excellence in Education Development (S/F). Flotación y
Estabilidad. Consultado el cuatro de septiembre del 2015 a las 4:45 p.m. Disponible en:
http://www.planetseed.com/es/mathsolution/flotacion-y-estabilidad-centro-de-gravedad
FisicaNet (S/F). Primera Ley de Newton, Equilibrio. Consultado el cuatro de
septiembre del 2015 a las 5:30 p.m. Disponible en:
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica/ap21_primera_ley_de_newton.php
Fundación Wikimedia, Inc.Vidrio. Esta página fue modificada por última vez el 15
septiembre 2015 a las 00:17 am. Disponible en: https://www.facebook.com/home.php
Repsol 2000-2015. Para dar cumplimiento con lo establecido en la Ley 34/2002,
de 11 de julio. Disponible en: http://www.repsol.com/es_es/productos-
servicios/quimica/quimica-sociedad/propiedades-plastico/
Propiedades de la madera. Septiembre 2015. Disponible en:
http://www.arqhys.com/contenidos/madera-propiedades.html
