Caida Libre

INTRODUCCIÓN

El presente informe pretende dar a conocer los resultados obtenidos tras la realización de una práctica de laboratorio que busca reconocer y diferenciar conceptos como la caída libre de un determinado cuerpo, además de definir cuáles son los instrumentos de medición correspondiente para arrojar los diversos factores.

Para cumplir con los objetivos de este laboratorio se usaron como instrumentos de trabajo un metro, cronómetro, tubo de Newton, Bomba de Vacío, una piedra, una hoja de papel, una superficie la cual estuviera varios metros del suelo para lanzar los cuerpos. El proceso que se llevó a cabo fue realizar la medición a cada uno de los casos de nuestro experimento con el respectivo instrumento necesario, posteriormente se sacaron los valores del tiempo y metros verticales de caída ya fuera de la hoja de papel o la piedra, gracias a estos datos se elaboraron cálculos respectivos a cada uno de ellos para determinar la medida de la fuerza de gravedad la cual atrae a estos objetos.

1. OBJETIVOS

GENERAL

 Determinar la medida, tiempo, gravedad de diversos cuerpos como la piedra y una hoja de papel utilizando los instrumentos respectivos como el metro, el cronómetro, el tubo de Newton, La Bomba de Vacío para sacar todos estos datos pedidos en las preguntas formuladas por el maestro.

ESPECÍFICOS

 Utilizar correctamente las fórmulas para calcular la fuerza de gravedad de los objetos estudiados e identificar los diversos factores los cuales varían en el resultado de la misma.

2. MATERIALES

Para realizar estos experimentos llevados a cabo, en los cuales se debía hallar ciertos datos como metros, tiempo, gravedad, diferencia entre caída de dos objetos en forma natural y en el vacío, se necesitaron los siguientes elementos:

-Metro

-Cronómetro

-Tubo de Newton

-Bomba de Vacío

-Piedras

-Hojas de Papel

-Superficie alta

-Calculadora

-Lápiz

-Cuaderno de anotaciones

3. ESQUEMA

3.1 METRO

El conocido normalmente como "metro de carpintero" o "metro plegable", es un instrumento de medida de uno o dos metros de largo con segmentos plegables de 20 cm. Antiguamente era de madera o incluso de metal (plancha de aluminio o de acero), aunque hoy en día se hacen de plástico (nylon) o fibra de vidrio, es de uso común en carpintería y en construcción. Tiene la ventaja de su rigidez y de que no se debe desenrollar.

3.2 CRONÓMETRO

Un cronómetro es un reloj de precisión que se emplea para medir fracciones de tiempo muy pequeñas. A diferencia de los relojes convencionales que se utilizan para medir los minutos y las horas que rigen el tiempo cotidiano, los cronómetros suelen usarse en competencias deportivas y en la industria para tener un registro de fracciones temporales más breves, como milésimas de segundo.

3.3 TUBO DE NEWTON

Consiste en un tubo de vidrio de 180 cm cerrado en un extremo y con una llave de paso en el otro a través de la cual se puede hacer el vacío en el interior y demostrar que cualquiera que sea la naturaleza, forma o masa de los cuerpos, tardan el mismo tiempo en descender la misma altura siempre que se muevan en el vacío.

3.4 BOMBA DE VACÍO

Una bomba de vacío extrae moléculas de gas de un volumen sellado, para crear un vacío parcial. La bomba de vacío fue inventada en 1650 por Otto von Guericke, estimulado por el trabajo de Galileo y Torricelli, usando los Hemisferios de Magdeburgo.

3.5 PIEDRAS Y HOJAS

4. REFERENCIA TEÓRICA

Caída Libre

En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio.

El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste.

El movimiento de los cuerpos en caída libre (por la acción de su propio peso) es una forma de rectilíneo uniformemente acelerado.

La distancia recorrida (d) se mide sobre la vertical y corresponde, por tanto, a una altura que se representa por la letra h.

En el vacío el movimiento de caída es de aceleración constante, siendo dicha aceleración la misma para todos los cuerpos, independientemente de cuales sean su forma y su peso.

La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la aceleración pasa a depender entonces de la forma del cuerpo. No obstante, para cuerpos aproximadamente esféricos, la influencia del medio sobre el movimiento puede despreciarse y tratarse, en una primera aproximación, como si fuera de caída libre.

La aceleración en los movimientos de caída libre, conocida como aceleración de la gravedad, se representa por la letra g y toma un valor aproximado de 9,81 m/s2 (algunos usan solo el valor 9,8 o redondean en 10).

Si el movimiento considerado es de descenso o de caída, el valor de g resulta positivo como corresponde a una auténtica aceleración. Si, por el contrario, es de ascenso en vertical el valor de g se considera negativo, pues se trata, en tal caso, de un movimiento decelerado.

5. TALLER CAÍDA LIBRE

OBJETIVO

Deducir en forma experimental el valor de aceleración de la gravedad

MATERIALES

Papel, metro, piedra, cronómetro, Tubo de Newton y Bomba de Vacío.

INSTRUCCIONES

1. Tome una hoja de papel abierta y una piedra, déjela caer desde la misma altura, ¿Cuál cae primero y Por qué?

2. Arrugue la hoja de papel hasta formar una bola compacta, repita el paso anterior, ¿Cuál cae primero y Por qué?

3. Repita los dos pasos anteriores utilizando un tubo de Newton y una Bomba de Vacío, ¿Qué sucede con los cuerpos que están dentro del tubo y Por qué?

4. Con el metro mida una altura determinada y desde allí deje caer una piedra, mídale el tiempo de caída y aplique la expresión

para hallar la gravedad.

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