Movimiento de caida libre PDF

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MOVIMIENTO DE CAIDA LIBRE Eugenio Hernandez –Jesús Ibáñez - Carlos Quintero - Andres Alberto Saenz Cordero Yaradis Martinez Facultad de ingenierías Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN En esta práctica de caída libre mediante las ecuaciones conocidas para este fenómeno físico, se realizaron las respectivas deducciones y se logró establecer el valor experimental de la gravedad. Para obtener los datos se realizaron mediciones de tiempos de caída a diferentes alturas con equipos de precisión como el contador digital y el disparador. Esto nos permitió comprobar que el movimiento analizado es de tipo uniformemente variado. Se recomienda para la práctica realizar las mediciones cuidadosamente a fin de minimizar errores. 1. TEORIA RELACIONADA Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre él, 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.

Velocidad inicial: normalmente es la velocidad que se le imprime inicialmente a un objeto para ponerlo en movimiento. En este caso como no se le da una fuerza sino solo se deja caer la Vo es igual a cero. Velocidad final: es la velocidad que alcanzara el objeto cuando llega al punto final de la caída. Tiempo: Es lo que se demora el cuerpo en caer. Altura: la altura es la medida de longitud de una trayectoria o desplazamiento, siempre y cuando la medida se tomada como punto de referencia la vertical.

Segunda ley de Newton: De acuerdo a la segunda ley de Newton, la aceleración de un objeto es proporcional a la fuerza F actuando sobre ella e inversamente proporcional a su masa m. Expresando en Newtons obtenemos a--para cualquier aceleración, no solamente para la caída libre-de la siguiente forma.

Gravedad: Gravedad es una fuerza que trata de jalar los objetos hacia abajo. Cualquier cosa que tenga masa también tiene un tirón gravitacional. Entre más masa un objeto tenga, más fuerte es su tirón o jale de atracción gravitacional.

a = F/m .

2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO Para realizar este laboratorio se utilizó como instrumento un equipo de caída libre que

consistía en colocar una esfera de hierro y dejarla caer y se tomaba el tiempo que tardo en caer la esfera. Este procedimiento se repitió 2 veces a la misma altura para demostrar que tanto varia el tiempo, se tomaron 3 alturas totalmente diferentes y cada altura se repitió 2 veces el tiempo. 1. Mediciones: 1) Las mediciones fueron tomadas directamente con el aparato de caída libre el cual utiliza un tablero digital para medir el tiempo que demora en caer el balín.

Tabla 1. Altura y tiempo

PREGUNTAS Y RESPUESTAS 1. ¿Depende el tiempo de caída de un cuerpo de su peso? Justifique su respuesta R/: No, ya que si la caída se produce en el vacío todos los cuerpos caen a la misma velocidad independientemente de su peso. En condiciones normales puede depender de la forma del cuerpo, como por ejemplo, la caída de un balín y la caída de una hoja de papel. 2. Realice la gráfica d altura (h) en función de tiempo (t). ¿Qué tipo de grafica obtiene? R/:

3. ¿Qué relación existe entre la distancia recorrida y el tiempo? Figura 1. Aparato de caída libre

R/: La relación que se da es que la distancia varia con respecto al tiempo 2. RESULTADOS

4. Trace varias rectas tangentes a la gráfica (h) vs (t) en distintos puntos. ¿Qué unidades tienen las pendientes de esas rectas? ¿Qué significado físico poseen? ¿tienen el mismo valor en todos los puntos? ¿esperaba esta respuesta?

5. Realice la gráfica de altura (h) en función del tiempo al cuadrado (�2) ¿Qué tipo de grafica se obtiene? R/;

R/: Los posibles errores a decir verdad fueron mínimos pero los que se dieron fue por mala calibración del instrumento, los cuales se corrigen dándole una buena calibración.

9. ¿Es posible determinar el valor de la aceleración de la gravedad usando los datos del anterior experimento?, si su respuesta es afirmativa calcúlela, en caso contrario justifique. R/: No, ya que es necesario saber la masa de la tierra, la constante de gravitación universal y distancia. Por lo tanto no se calcular con los datos tomados en la práctica de laboratorio.

10. ¿Conoce situaciones reales en las cuales se presente este tipo de movimiento en la naturaleza?

6. Halle la pendiente de la gráfica (h) en función del tiempo al cuadrado (�2); ¿Qué unidades posee? Halle la ecuación que relaciona las variables h y t. R/:

7. Halle la ecuación que relaciona las variables h y t. R/: la ecuación que relaciona las variables es: 1 h= ¿ 2 2 8. ¿Qué posibles errores se cometieron en la realización del experimento y como se corregiría?

R/: Una situación que se pueda dar en la vida real es cuando un fruto cae de un árbol, el lapicero que se cae de un escritorio o el salto libre de una iguana al rio. CONCLUSIONES Se comprobó experimentalmente la relación funcional entre el espacio recorrido y el tiempo para un cuerpo que se mueve con movimiento uniforme.

REFERENCIAS http://www.phy6.org/stargaze/Mnewt2nd.htm https://www.a3bs.com/aparato-de-caida-libre1000738-u8400830-3bscientific,p_573_14285.html https://www.monografias.com/trabajos81/caida -libre/caida-libre.shtml...