UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS LABORATORIO FISICA BERÁSTEGUI – CÓRDOBA
CAIDA LIBRE
Adrián Morales, Morales, Dylan Dylan Viloria Viloria Profesor: Juan Francisco Peña Grupo 02, Fecha270!"! #a$ora%orio de F&sica, 'ni(ersidad de )*rdo$a + Mon%er&a RESUMEN
l -o(i-ien%o de los cuerpos en ca&da li$re .por la acci*n de su propio peso/ es una for-a for-a de rec%il&n rec%il&neo eo unifor-e unifor-e-en% -en%e e acelerad acelerado# o#a a dis%anc dis%ancia ia recorrid recorrida a .d/ se -ide so$re la (er%ical y corresponde, por %an%o, a una al%ura 1ue se represen%a por la le%ra h n el (ac&o el -o(i-ien%o de ca&da es de aceleraci*n cons%an%e, cons%an%e, siendo dicha aceleraci*n la -is-a para %odos los cuerpos, independien%e-en%e de cuales sean su for-a y su peso #a presencia de aire frena ese -o(i-ien%o de ca&da y la aceleraci*n pasa a depender en%onces de la for-a del cuerpo o o$s%an%e, para cuerpos apro3i-ada-en%e esf4ricos, la influencia del -edio so$re el -o(i-ien%o puede despreciarse y %ra%arse, en una pri-era apro3i-aci*n, co-o si fuera de ca&da li$re OBJETIVOS
5De%er5De%er-inar inar e3peri-e e3peri-en%al n%al-en% -en%e e las cara carac% c%er er&s &s%i %ica cas s del del -o(i -o(i-i -ien en%o %o de ca&da li$re 5)o-p 5)o-para ararr el %ie-p %ie-po o e-plea e-pleado do por por dos dos cuer cuerpo pos s de la -is-is-a a forfor-a a y dis%in%os pesos, en caer a una al%ura de%er-inada 5An 5Anali6 ali6ar ar e3pe e3peri ri-e -en% n%al al-e -en% n%e e la relaci*n funcional funcional en%re la al%ura al%ura y el %ie-po e-pleado por un cuerpo 1ue cae li$re-en%e cerca de la superficie %erres%re
MARCO TEORICO
n f&sica, se deno-ina ca&da li$re al -o(i -o(i-i -ien en%o %o de un cuer cuerpo po $ao $ao la acci*n e3clusi(a i(a de un ca-po 8ra( 8ra(i%a i%a%o %orio rio s%a s%a defini definici* ci*n n for-a for-all e3cl e3cluy uye e a %oda %odas s las las ca&d ca&das as real reales es infl influe uenc ncia iada das s en -ay -ayor o -en -enor -edida por la resis%encia aero aerodin diná-i á-ica ca del del aire, aire, as& as& co-o co-o a cual1uier o%ra 1ue %en8a lu8ar en el seno de un fluido9 sin e-$ar8o, es frecuen%e %a-$i4n referirse colo1uial-en%e a 4s%as co-o ca&das
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li$res, aun1ue los efec%os de la (iscosidad del -edio no sean por lo 8eneral desprecia$les For-ulas: ;F;-<8 -;F8 8;=>-s 2
MATERIALES
Para la pri-era par%e de es%e e3peri-en%o %o-ar la esfera de hierro y cris%al respec%i(a-en%e, y Dear caer si-ul%ánea-en%e desde al%uras i8uales a a-$os cuerpos y o$ser(ar cual cae pri-ero @ealice el -on%ae de acuerdo con el dia8ra-a de la fi8ura #as $arreras op%i-as de$en es%ar $ien alineadas para e(i%ar dañarlas al pasar cada una de las esferas con es%e fin se u%ili6a la esfera con el oe%e a%ada al hilo
sfera de hierro DATOS
sfera cris%al Tabla 1 (cristal)
)on%ador ?5?
Y(m)
m!"!# $
%&1'
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T1
0"77
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T *r+ m
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MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
Tabla (,i-rr+)
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PRE/UNTAS 1
Cdepende el %ie-po de ca&da de un cuerpo de su peso 3pli1ue su respues%a R0 el %ie-po de ca&da de un o$e%o, no depende del peso del cuerpo, ya 1ue e3peri-en%al-en%e se o$%u(o una i8ualdad en los %ie-pos pro-edios o$%enidos, o se acerc*
/OMA
h 0.8
0.65 0.52
0.6 0.4
h 0.3 0.19
0.2 0 0.15
@ealice la 8ráfica de al%ura .h/ en funci*n del %ie-po .%/ CEu4 %ipo de 8rafica o$%iene R0
0.25
0.3
0.35
e o$%iene una 8ráfica lineal #
CEu4 relaci*n e3is%e en%re la dis%ancia recorrida y el %ie-po #a relaci*n 1ue e3is%e en%re ellos es 1ue son direc%a-en%e proporcionales, es decir a -edida 1ue au-en%a el %ie-po, la dis%ancia recorrida es -ayor
IERRO
h 0.8 0.6
0.2
h
0.4 0.2 0 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35
2
@ealice la 8ráfica de al%ura .h/ en funci*n del %ie-po al cuadrado CEu4 %ipo de 8rafica o$%iene
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alle la pendien%e de la 8ráfica .h/ en funci*n del %ie-po al cuadrado CEu4 unidades posee
M; IERRO
M;
0.2 0
0.05
0.1
1ue
!
h 0.8
0.4
alle la ecuaci*n relaciona las (aria$les h y %
2
0.15
/OMA
0.65 0.52
0.6
(0.30− 0.19) 0.052 s − 0.030 s
-s2
0.3 0.19
0
;!!
;!
h
0.4
2
2
0.65 0.52
0.6
2
-s2 #as unidades 1ue posee es de -s2
h 0.8
(0.30 −0.19 ) 0.051 s − 0.0304 s
h 0.3 0.19
apar%ir del resul%ado an%erior .(alor de la pendien%e/ 1ue -a8ni%ud f&sica se puede calcular )alcule para cada 8ráfica )o-pare los resul%ados o$%enidos A 1ue conclusi*n se lle8a
0.2 0 0.020.040.060.08 0.1 0.12
e o$%u(o una 8ráfica lineal
H;"=c-<"-"00c-;0"=H;0c-<""00c-;00H;!2c-<"-"00c-;0!2H;B!c-<"-"00c-;0B!-
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a
=
−0.19 2.11 m = s2 0.226 −0.174
a
=
−0.19 2.03 m = s2 0.228 −0.174
0.30
0.30
#as -a8ni%udes f&sicas 1ue se pueden calcular son la dis%ancia la (elocidad, la aceleraci*n
in8In -o(i-ien%o depende de la -asa del cuerpo pues%o 1ue se pudo apreciar en el e3peri-en%o 1ue el %ie-po de ca&da del o$e%o no dependi* de su peso Por ee-plo, una hoa de papel cae -ás rápido cuando %iene for-a de $ollo co-pac%o 1ue cuando es%á e3%endida, a pesar 1ue su peso no ha ca-$iado Por lo %an%o, es l*8ico pensar 1ue lo 1ue le i-pide la ca&da rápida al papel e3%endido es la resis%encia ofrecida por el aire no su peso
BIBLIO/RA4IA
7Ccalcule el error rela%i(o en%re el (alor de la aceleraci*n o$%enido e3peri-en%al-en%e y el (alor %e*rico
Sabemos que la aceleración teórica es at= 9.8m/s2 Tenemos que experimental es
la
aceleración
aexp= -2.11m/s2 bolita de hierro aexp= -2.0m/s2 bolita de caucho !rror relati"o bolita de hierro 9.8m/s2 # $-2.11m/s2% = -&.'9m/s2 !rror relati"o bolita de caucho 9.8m/s2 #$-2.0m/s2%= &.&&m/s2
3& CONCLUSION
•
duardo, ala-ea9 f&sica9 edici*n educar
h%%p:educaplusor8-o(i?K2cai dali$reh%-l h%%p:aplicacionescolo-$iaaprendee ducocole8iosKpri(adossi%esdefaul%f ilesMLVMNLKDK)ADAK#O@ K0pdf h%%p:8uiller-o8a8aleonco-enlaces "7>"h%-l
