Caída Libre . Aceleración en caída libre

Caída Libre

Aceleración en caída libre

Kimberly Daniela Arévalo Ortega

Facultad de Ingeniería

Universidad de Cuenca

Cuenca, Ecuador

kimberly.arevalo@ucuenca.edu.ec

Abstract—The present report will be about free fall. The main objective is to probe movement’s acceleration is constant and equal to gravity. It’s to say, to make a gravity’s measurement through phenome’s development

Keywords—speed; time; acceleration; ideal.

Resumen— El presente informe tratará acerca de la caída libre, con el objetivo de demostrar que la aceleración en este movimiento es una constante y es igual a la gravedad. Es decir, realizar una medición a la gravedad por medio del desarrollo de este fenómeno.

Palabras Clave—velocidad; tiempo; aceleración, ideal.

1.  Introducción

Esta práctica tiene como objetivo determinar el valor de la gravedad, mediante un experimento de caída libre, puesto que en caída libre la aceleración que actúa sobre el cuerpo es la gravedad, esto se debe a que el cuerpo no tiene ningún impulso extra, simplemente se direcciona hacia la fuerza que acciona en él, en este caso, su peso, además, al caer, la partícula adquiere una velocidad que progresa proporcionalmente a través del tiempo, logrando así llegar a una situación de constancia en lo que a pendiente respecta, es decir, la aceleración experimentada por el objeto.

1. Marco Teórico

 Caída libre es el movimiento en el cual sólo se tiene la influencia de la gravedad sobre el cuerpo en el que se desenvuelve el fenómeno. Por lo que se debe tomar en cuenta que en este movimiento se desprecia la resistencia del aire [1]. Una partícula que este bajo los efectos del mismo, sufrirá una aceleración con dirección hacia abajo, cuyo valor está fuertemente vinculado con el lugar (sitio) en el que se encuentre dicha partícula. En la Tierra, el valor general o promedio tomado para la aceleración de la gravedad es de 9,8m/s^2. Pero en otras localidades del espacio es un valor distinto, por ejemplo, en la Luna la gravedad es de 1,6m/s^2.

El espacio recorrido con respecto al tiempo en caída libre presenta una forma parabólica en su gráfica lo que no expresa otra cosa, sino la existencia de una aceleración.

[pic 1]

Figure 1. Gráfica Espacio vs. Tiempo.

Por otro lado, si realizamos una gráfica de velocidad con respecto al tiempo, obtendremos una línea recta con pendiente negativa, que indicaría, al igual que en el M.R.U.V. que la aceleración mostrada en el cuerpo es constante.

[pic 2]

Figure 2. Gráfica Velocidad vs. Tiempo.

Entonces, si decimos que la aceleración es constante con respecto al tiempo, su gráfica es una línea recta horizontal, es decir, carente de pendiente.

[pic 3]

Figure 3. Gráfica Aceleración vs. Tiempo.

III. MONTAJE EXPERIMENTAL

Para llevar a cabo la práctica de requiere:

• Computadora
• Software: PASCO
• Sensor óptico de movimiento
• Soporte con abrazadera
• Regleta

Procedimiento para el armado del escenario experimental:

1. Asegurar el soporte en una mesa.
2. Conectar el sensor por medio de su cable USB a la computadora.
3. Colocar el sensor en la varilla del soporte.
4. Preparar el programa PASCO para la recopilación de datos.
5. Sostener la regleta a una altura considerable del sensor.
6. Iniciar la simulación.
7. Simultáneamente al paso 6, soltar la regleta.

[pic 4]

Figure 4. Escenario armado.

[pic 5]

Figure 5. Escenario en funcionamiento.

1. Resultados

Tabla 1. Primer intento - cálculo de aceleración

[pic 6]

Figure 6. Gráfica Aceleración – Tiempo. Intento 1.

[pic 7]

Figure 7. Gráfica Velocidad - Tiempo. Primer Intento.

...