Laboratorio De Fisica I

Objetivos.

Objetivo general

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

Objetivos específicos

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

Determinar y validar la ecuación experimental del movimiento en caída libre.

Entender de un modo práctico y sencillo el tema de Caída Libre de los Cuerpos para así ponerlo en práctica para la vida en situaciones necesarias.

MARCO TEÓRICO

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.

Para tener en cuenta

cuando se informa que “Un objeto se deja caer” la velocidad inicial será siempre igual a cero (v0 = 0).

En cambio, cuando se informa que “un objeto se lanza” la velocidad inicial será siempre diferente a cero (vo ≠ 0).

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

Donde H 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.

Trayectoria: Es la sucesión de puntos por los que pasó el móvil en su recorrido y su valor en el Sistema Internacional es esa distancia, medida sobre la trayectoria, en metro Es el recorrido total.

Posición: Supuestos unos ejes de coordenadas en el punto de lanzamiento, se llama posición a la ordenada (coordenada en el eje y) que ocupa en cada instante el móvil.

Desplazamiento: Restando de la ordenada de la posición la ordenada del origen tenemos el desplazamiento. Se representa por un vector con todas las características del mismo: modulo, dirección, sentido, punto de aplicación.

MATERIALES

Esfera de cristal

Cronometro

Barrera óptica compacta

Esfera de plastilina

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Realizamos el montaje donde las barreras ópticas estuvieran bien alineadas para evitar dañarlas al pasar las esferas. Tomamos dos esferas y las dejamos caer a través de las barreras ópticas, tomando los tiempo que este empleo al pasar por cada barrera; nuevamente dejamos caer las esferas por las barreras ópticas y volvimos a tomar los tiempos, con el fin de sacar el tiempo promedio en las 3 caídas.

Mostrando los resultados obtenidos en la siguiente tabla:

Tablas Y/O graficas

Esfera de cristal

Y (cm) 15.5 cm 31.8 cm 53.7 cm 75.9 cm

t1 (sg) 0.16 s 0.24 s 0.32 s 0.38 s

t2 (sg) 0. 16 s 0. 24 s 0.32 s 0.38 s

t3 (sg) 0.16s 0. 23 s 0.31 s 0.37 s

t ⃗(sg) 0. 16 s 0. 24 s 0.32 s 0.38 s

Plastilina

Y (cm)

15.5 cm

31.8 cm

53.7 cm

75.9 cm

t1 (sg) 0.16 s 0.23 s 0.31 s 0.37 s

t2 (sg) 0. 17 s 0. 24 s 0.32 s 0.38 s

t3 (sg) 0.16s 0. 24 s 0.32 s 0.38 s

(t(sg)) ⃗ 0. 16 s 0. 23 s 0.31 s 0.38 s

Análisis de los resultados

Los resultados obtenidos nos muestran que los tiempos en que tardan en caer ambas esferas (cristal y plastilina) son

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