Practica no.5: caída libre

Informe no.5: caída libre          

Brayan Vega Gómez - 20212200045

Federico Guzmán Ortiz - 20212200686

Jeisson Ernesto Diaz Mosquera - 20221207213

Carlos Andrés Trujillo Ramírez - 20221206234

Carlos Mauricio Quintero Polania - 20212200385  

 Ingeniería civil - Tec. Obras civiles

María Crucelly Salazar Aristizábal

Física Mecánica

Surcolombiana

Neiva-Huila-Colombia

16-07-2022

1. Objetivos:

• Encontrar el valor de la aceleración de la gravedad.
• Tener en cuenta los posibles errores experimentales.

1. Marco Teórico:  

La caída libre es un ejemplo de un movimiento uniformemente acelerado debido a que cuando un cuerpo se deja caer, su velocidad va aumentando de manera tal, que su aceleración permanece constante. En general, para un objeto que cae la distancia recorrida está dada por:

                                                                               (2.15)[pic 1]

Sin embargo, al dejar caer el objeto “libremente” se supone que la velocidad inicial v0 es igual a cero debido a que no hay una fuerza externa que actúe sobre el objeto. Por lo tanto, de la ecuación 2.15, se obtendrá:

                                                                                           (2.16)[pic 2]

La aceleración que experimenta un objeto peque ̃no cercano a la superficie de la tierra tiene una aceleración aproximadamente constante conocida como g, por lo cual la ecuación 2.16 en la práctica, podemos afirmar que es (a = g). Despejando la nueva variable g, resulta:

                                                                                                (2.17)[pic 3]

1. Material utilizado.

• Electroimán.
• Barrera de luz infrarroja.
• Cronómetro digital.
• Cables.
• Masa de 50 gramos.
• Cables de experimentación.

1. Montaje.

[pic 4]

Figura 1. Tomada por: Brayan Vega, julio 07 del 2022.                                                                                     Montaje caída libre. 

1. Procedimiento.

En esta practica de laboratorio solo se realizó el montaje número 3.

Parte práctica:

 Utilizando el montaje número 3, con la ayuda de la regla de soporte se ajusta la primera altura que es de 0,20 m, se activa el sistema de sensores y el cronómetro de tiempo, se coloca el balín en el soporte imantado, cuando todo esté en su lugar se presiona el botón, después de que el balín caiga se registra en la tabla de valores el tiempo en que tardó en caer, este dado por el cronómetro, se repite el proceso 4 veces para esta altura y se registran los tiempos en la tabla.

Se procede a ajustar con ayuda de la regla el soporte en la siguiente altura que es de 0,30 m, se ajusta el cronómetro y se coloca el balín en el soporte imantado, se presiona el botón y se registra el tiempo en que tardó en caer, se repite el proceso cuatro veces más.

se ajusta el soporte a la nueva altura que es de 0,40 m, se coloca el balín en el soporte imantado y se activa el sistema presionando el botón, después de que el balín cayó se registra el tiempo en la tabla, se repite el proceso 4 veces.  ahora se ajusta el soporte a la altura de 0,50 m, se coloca el balín en el soporte y se activa el sistema presionando el botón, se registra en la tabla el tiempo que tardó en caer, se repite el proceso cuatro veces, finalmente se ajusta el soporte a la altura de 0,60 m, se coloca el balín en el soporte y se presiona el botón para activar el sistema, se registra en la tabla el tiempo que tardó en caer, se repite el proceso 4 veces.

Parte teórica:

Después de registrar todos los datos en la tabla, utilizando un factor de conversión se pasan los valores de milisegundos a segundos para cada altura, después, se halla el promedio de los 5 valores en cada altura, para ello se utiliza la fórmula de promedio,  se registran los promedios obtenidos en la tabla, se procede a elevar al cuadrado cada tiempo promedio y se registra en la tabla, ahora se determina la gravedad utilizando la fórmula de caída libre, se despeja la gravedad en la fórmula y utilizando el tiempo en segundos elevado al cuadrado y la altura en metros se realiza la operación, esto se hace con cada altura, después se registran los valores en la tabla, finalmente con el valor de la gravedad obtenido en cada altura se halla el error experimental y el porcentaje de error utilizando las fórmulas establecidas en la guía de laboratorio, se registran los valores y con esto se concluye la práctica de laboratorio.

1. Tablas de datos.

Tabla 1. Datos caída libre del balín.

Figura 2. Gómez, B. V. (16 de 07 de 2022). Tabla 1. datos caída libre del balín.

Tabla 2. Altura y tiempo en caída libre para determinación de la gravedad.

Figura 3. Gómez, B. V. (16 de 07 de 2022). Tabla 2. Altura y tiempo en caída libre para determinación de la gravedad.

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