Caida Libre

EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO DE PRUEBA

Debido a que este no es el experimento definitivo, podemos tomar una cantidad de datos reducida, con el propósito de detectar errores en el acoplamiento del equipo, en el procedimiento, en el diseño de la tabla de datos, es decir en cualquier aspecto del diseño.

Revisar el equipo y prepararlo para la realización del fenómeno

Aplicar el procedimiento experimental para alturas de 10.0, 15.0, 20.0, 30.0, 60.0 y 90.0 cm y trasladar los datos a la tabla correspondiente.

Efectuar los cálculos que sean necesarios.

Graficar en papel milimetrado los datos correspondientes a las variables en estudio, si no obtenemos una recta, observar la tendencia para decidir si la linealizamos con algún papel de escalas especiales.

Con la ayuda del gráfico linealizado en papel especial, encontrar las constantes y así obtener la ecuación específica correspondiente.

Determinar analíticamente el valor de las constantes.

Calcular el porcentaje de error del exponente determinado en el paso anterior.

TABLA CON LOS DATOS EXPERIMENTALES DEL EXPERIMENTO DE PRUEBA

Nº Observación Altura y (cm)

1 10.0 0.15 0.16 0.15 0.15

2 15.0 0.19 0.19 0.18. 0.19

3 20.0 0.21 0.22 0.22 0.22

4 30.0 0.25 0.25 0.25 0.25

5 60.0 0.35 0.35 0.36 0.35

6 90.0 0.44 0.44 0.44 0.44

GRÁFICO DEL EXPERIMENTO DE PRUEBA EN PAPEL MILIMETRADO

Al estudiar cuidadosamente este gráfico, observamos que no es una línea recta, y que se trata de una relación potencial entre las variables del experimento, es decir t = k y n , donde 0 < n < 1; por lo que se elije el papel logarítmico para linealizar la gráfica y obtener los valores de las constantes n y k.

Figura 2: Gráfico del experimento de prueba en papel logarítmico

En el gráfico en papel logarítmico observamos que los puntos experimentales siguen razonablemente la tendencia de una línea recta y que el intercepto con el eje de las ordenadas (eje vertical) es de 0.05 (este valor debe leerse para un valor de abscisa igual a 1), y que la pendiente a/b es aproximadamente 0.48, por lo que la ecuación es: t = 0.05•y0.48 ; esto indica que k = 0.05 y n = 0.48.

HOJA DE CÁLCULOS

Otra forma de obtener las constantes de la ecuación es la forma analítica en la que n se encuentra de la siguiente manera: n = log (t2/t1)/ log (y2/y1)

Al seleccionar los valores de la línea recta del gráfico logarítmico, t2 = 0.44 s, y2 = 90.0 cm, t1 = 0.19 s, y1 = 15.0 cm y sustituyendo en la ecuación anterior obtenemos el valor de n = 0.47, y

...