Movimiento Uniforme Acelerado

OBJETIVO GENERAL

Análisis de cómo influye la distancia con respecto al tiempo que recorre un objeto en caída libre.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Registrar la caída de un cuerpo y determinar la aceleración debido a la gravedad.

Estudiar el movimiento de caída libre de un cuerpo. A través de medidas de tiempo de caída y de distancias recorridas.

Obtener experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad, g.

Determinar como la masa de un objeto influye en la velocidad del mismo con respecto al tiempo y la altura donde fue lanzado.

Apreciar como a medida del tiempo y distancia un objeto obtiene mayor aceleración.

Expresar correctamente las medidas, para así conseguir un valor promedio.

Materiales.

Masa (dos esferas de diferentes tamaños)

Sensores de tiempo digitales

Soporte

Cronometro

MARCO TEÓRICO

En este informe se van a estudiar las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, y en concreto el movimiento de caída de los cuerpos bajo la aceleración de la gravedad.

Caída Libre

En cinemática, la caída libre es un movimiento de un cuerpo dónde solamente influye la gravedad. En este movimiento se desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es decir, se estudia en el vacío. El movimiento de la caída libre es un movimiento uniformemente acelerado. La aceleración instantánea es independiente de la masa del cuerpo. Un cuerpo que se deja caer en el vacío, se desplaza en línea recta vertical con una aceleración constante, la cual se conoce como gravedad (g), lo que produce que el módulo de la velocidad aumente uniformemente en el transcurso de su caída.

La ecuación del movimiento para un cuerpo que experimenta una caída libre es:

d=Vo.t+1/2 at^2

donde d es la distancia recorrida por el objeto durante su caída, vo es la velocidad inicial del cuerpo, t es el tiempo invertido en dicha caída y g es la aceleración constante de la gravedad. Como en nuestro caso vo= 0, la ecuación (1) queda:

d= 1/2 at^2

Como se deduce de la ecuación anterior, dada una determinada altura y conocida la aceleración de la gravedad, el tiempo de caída de un cuerpo, despreciando efectos de rozamiento, es independiente de la masa.

Esta propiedad de la materia, que la caracteriza en cualquiera de los estados en que se presenta, es fácil de determinar en el laboratorio de forma sencilla, sobre todo en el caso de cuerpos sólidos.

Distancia y Desplazamiento.

Desplazamiento: Es la longitud de la recta que une el punto de partida con el punto de llegada en el movimiento de una partícula.

Distancia: Es la longitud de la trayectoria seguida por una partícula.

Rapidez y Velocidad

Velocidad: distancia sobre tiempo

Rapidez: desplazamiento sobre tiempo

Las unidades de rapidez y velocidad son las mismas: m/s, km/h.

Aceleración

Es el vector cambio de velocidad en la unidad de tiempo que tiene la misma dirección y sentido del cambio del cambio de velocidad; y q tienen por medida el cambio de la rapidez en la unidad de tiempo.

Movimiento Uniforme Acelerado

M.U.A. Se define como el movimiento que realiza una partícula (cuerpo) que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

Movimiento Uniforme

M.U: Movimiento Rectilíneo uniforme Aquel movimiento en el cual una partícula recorre espacios iguales en tiempos iguales.

Movimiento en caída libre.

Modelo teórico que describe el movimiento. Este experimento presenta un modelo teórico de movimiento rectilíneo acelerado por ello su velocidad varia durante su desplazamiento.

Suelten dos (2) esferas de diferentes tamaños y desde diferentes alturas y mida (5 veces) el tiempo empleado por cada esfera para recorrer la altura. Llenar la tabla #1 y #2

En la siguiente tabla de datos recolectados al lanzar una esfera grande en caída libre observamos sus diferentes movimientos a medida que va cambiando su altura esta conlleva una velocidad que produce que cambia su tiempo de caída.

Procedimiento y datos experimentales.

Los experimentos de cinemática realizados fueron: movimiento en caída libre y movimiento en un plano inclinado.

El primer experimento realizado fue el de caída libre, se tomo un soporte con una medida de aproximadamente 1,2 m.

A una altura desconocida se le coloco el detector que indica el inicio de la caída el cual tiene un sostén que sostiene la masa (esferas) que dejaremos caer, mientras que en el suelo esta ubicado el censor que indica el fin de la caída, alineado verticalmente con el censor que se instalo al inicio.

Se coloco un dispositivo de medidas múltiples y se utilizo el cronometro para medir el tiempo en que tardo la masa al caer y pasar por los dos censores.

Se tomaron dos esferas de igual material pero distinto diámetro, fueron puestas en el sensor del inicio de la caída, detectando así en que tiempo cae cada una por individual.

Comenzaremos usando la esfera pequeña. Medimos la distancia d, desde el punto de salida de la esfera hasta el censor receptor situado en el suelo y anotamos el valor en la Tabla 1 (partiremos de una primera distancia de unos 120 cm)

Liberamos

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