Caida Libre

TITULO: CAIDA LIBRE

NOMBRE: GONZALO PEREZ JIMENEZ

INTRODUCCIÓN:

Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre el, siendo su velocidad inicial cero.

En este movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje "Y").

Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad representada por la letra g, como la aceleración de la gravedad aumenta la velocidad del cuerpo, la aceleración se toma positiva.

En el vacío, todos los cuerpos tienden a caer con igual velocidad.

Un objeto al caer libremente está bajo la influencia única de la gravedad. Se conoce como aceleración de la gravedad. Y se define como la variación de velocidad que experimentan los cuerpos en su caída libre. El valor de la aceleración que experimenta cualquier masa sometida a una fuerza constante depende de la intensidad de esa fuerza y ésta, en el caso de la caída de los cuerpos, no es más que la atracción de la Tierra.

Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo .

La aceleración de gravedad es la misma para todos los objetos y es independiente de las masas de éstos.

En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire. Si se desprecia la resistencia del aire y se supone que aceleración en caída libre no varía con la altitud, entonces el movimiento vertical de un objeto que cae libremente es equivalente al movimiento con aceleración constante.

Leyes fundamentales de la Caída Libre

a) Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical

b) La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado

c) Todos los cuerpos caen con la misma aceleración.

MODELO TEORICO:

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, es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, ambos cuerpo tendrán la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g). Esto lo podemos demostrar del siguiente modo:

Sabemos por la segunda ley de Newton que la fuerza es igual al producto entre la masa del cuerpo y la aceleración.

Otra forma de demostrar que la aceleración de los cuerpos en caída libre en el vacío tiene que ser la misma sin importar el peso de los objetos, es mediante un simple desarrollo lógico:

Supongamos dos cuerpos, el primero del doble de peso que el segundo. Ahora, interpretemos al primer objeto como dos de los segundos objetos unidos de alguna forma, entonces la aceleración del objeto más pesado debería ser la misma que la de cada uno de los dos objetos más livianos, puesto que si así no fuera entonces un cuerpo debería caer a diferentes velocidades dependiendo de si lo vemos como un solo objeto o como sus partes unidas.

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

DESARROLLO:

Instalación de Tracker versión 4.0

Primero si no se tiene instalado el java hay que descargarlo desde http://java.com/es/ y seleccionas descarga gratuita de java, sigues las instrucciones y continuas con la descarga de QuickTime desde la página http://www.apple.com/quicktime/download/ te pide colocar tu email pero no es necesario para la descarga e instalación.

Una vez instalados los programas anteriores, hay que ingresar a la página http://www.dgeo.udec.cl/~andres/Tracker/ y seleccionar Bajar instalador Windows de Tracker 4.0, una vez descargado ejecutar el archivo Tracker-4.751-windows-installer.exe, una vez ejecutado se oprime siguiente a la ventana del instalador y se aceptan los términos de la licencia y se oprime siguiente, se selecciona el lugar de instalación y se le vuelve a oprimir el botón siguiente, seleccionan todos los componentes y se oprime siguiente de nuevo, se selecciona la ubicación de instalación del Xuggle que es parte de la instalación del Tracker y se le da siguiente, se selecciona la ubicación en donde se guardaran los experimentos y por último se le da nuevamente siguiente para realizar la instalación del Tracker.

Una vez que está instalado en programa y video Balón en caída libre que se encuentra en el aula virtual, es necesario abrir dicho archivo para ello se siguen los siguientes pasos.

Se ejecuta el programa Tracker.

Una vez que abierto se selecciona Archivo – Abrir. De la lista desplegable Archivos de Tipo seleccionas Archivos de Video y de Tracker.

Procedimiento para obtener los datos de la posición horizontal conforme cae el balón: obtener la trayectoria de la masa puntual, colocación de los ejes y la regla, la posición del balón, cómo marcar y obtener los datos.

Tomando en cuenta que ya se descomprimió el archivo Fis_Balon_en_caida_libre09032011.zip, se busca y selecciona el archivo Fis_Balon_en_caida_libre.mov.

Aparecerá la siguiente ventana donde se muestra la carga del archivo.

Cuando termine la carga se verá el inicio del video.

Nos recomienda el aplicar un filtro de cambio de tamaño, por lo que se selecciona Video – Filtros – Nuevo – Resize. Propone valores los cuales no hay necesidad de modificar, solo se oprime el botón de cerrar. Una vez que quedo redimensionado el video, se ubica y seleccionan los números de los marcos de inicio y fin en los cuales se muestra al balón en acción, para ello se le da play, en video. Una vez que se tiene los marcos de inicio y fin se fijan los puntos oprimiendo el botón de película.

Luego se ajustan las coordenadas desde el icono. Se da clic sostenido en el eje y se ajusta a la altura del balón.

Luego se oprime el botón Mostrar, ocultar o elegir las herramientas de calibración y seleccionamos Nuevo – Vara de Calibración. Luego establecemos nuestra escala que cubra la trayectoria del balón la regla de referencia a un lado de la puerta que nos da una altura de 1 metro, dejando el valor en 100 centímetros.

Ahora se define la trayectoria, para ello se oprime el icono Crear trayectoria

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