Manual de fisica.

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Reporte de Laboratorio No. 6

Física I

Movimiento En El Eje Vertical

Integrantes:

Grupo#3: Ángel Eduardo Ramos Castellanos  (1150801)

Astrid Alejandra Zúniga Cuellar (150223)

Cindy Sarahi Oliva Bonilla (1150017)

Davis Josué Vásquez Castillo (3140108)

Meilyn Marilyn Martínez Peraza (1140201)

Miguel Leonardo Orellana Tinoco (2140026)

Introducción

En la siguiente práctica se pretende enseñar y establecer que la masa no es tan influyente  en el movimiento vertical, esto se ve demostrado en el ejercicio practicado en el cual se utiliza una pelota de tenis, una pelota de papel, cronometro, metro y ecuaciones matemáticas vistas en clase.

El movimiento de cuerpos en caída libre para diferentes ambientes del sistema solar, lo demostramos en la segunda práctica utilizando para ello el simulador y efectos prácticos como ser la posición y la velocidad inicial. Por ultimo comprobamos el valor numérico de la aceleración gravitacional mediante los requerimientos dados.

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

• Demostrar por medio de ecuaciones matemáticas cómo influye el movimiento vertical de los cuerpos, detectando también el efecto de la gravedad en la caída de los objetos y el valor numérico de la aceleración gravitacional.
• Demostrar que la masa no es tan influyente en el movimiento vertical de los cuerpos, utilizando como ejemplo una pelota de tenis, pelota de papel, cronometro, metro.
• Detectar el efecto de la gravedad para el movimiento de objetos en caída libre utilizando diferentes cuerpos del sistema solar.

Hipótesis

• La masa no influye en el movimiento vertical.
• Un objeto al caer libremente está bajo la influencia única de la gravedad.
• La aceleración de gravedad es la misma para todos los objetos y es independiente de las masas de éstos.

Marco Teórico

En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H despreciando cualquier tipo de rozamiento con el aire o cualquier otro obstáculo. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. En la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad se puede considerar constante, dirigida hacia abajo, se designa por la letra g y su valor es de 9'8m/s2

Para estudiar el movimiento de caída libre normalmente utilizaremos un sistema de referencia cuyo origen de coordenadas se encuentra en el pie de la vertical del punto desde el que soltamos el cuerpo y consideraremos el sentido positivo del eje y apuntando hacia arriba, tal y como puede verse en la figura:

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En la caída libre ideal, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esas condiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambos adquirirían la misma aceleración g que es la aceleración de la gravedad.

Galileo Galilei realizó varios estudios sobre el movimiento de cuerpos en caída libre al igual que Aristóteles. En su teoría Galilei negó la teoría de Aristóteles, el cual decía que entre más pesado es un objeto más rápido caía a la Tierra. Galilei formuló en su teoría que no interviene la masa en los objetos que caen libremente, sino que lo que interviene es la fuerza de gravedad con la cual se aceleran.

Los objetos lanzados hacia arriba o hacia abajo y los que se sueltan desde el reposo todos caen libremente una vez que se han liberado. Cualquier objeto que cae libremente experimenta una aceleración dirigida hacia abajo, independientemente del movimiento inicial del objeto.

Datos y Cálculos

Experimento #1

1. Mida con ayuda de la cintra métrica una altura de 1.40 m

2. Haga una bola de papel y mida la masa de la misma 15.3 g

3. Mida la masa de la bola de tenis 58.6 g

4. Coloque tanto la bola de papel como la bola de tenis a la altura indicada en el paso 1. Suelte la bola y mida con ayuda del cronómetro el tiempo hasta que la bola toque el piso. Anote sus resultados en la siguiente tabla:

¿Qué observa con respecto a los tiempos promedios para ambas bolas?

Los promedios de ambas tienen una marcada diferencia, lo cual puede ser debido a diferentes variables como la aerodinámica, el tamaño por la resistencia al viento, el materia por el magnetismo etc.

Considerando los errores en la toma de datos ¿afecta la masa al movimiento de cuerpos en caída libre?

No, los objetos caen a la misma velocidad independientemente de su masa, la diferencia de tiempos es debido a diferentes variantes. Pruebas hechas en ambientes controlados al vacío han demostrado que la caída de objetos con masa notablemente diferentes es la misma.

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