CAÍDA LIBRE Nataly Espitia Mercado, Diego Andrés González Perneth, Luis Daniel López Licona, Roxana Palomino Quiroz, Aníbal Rodríguez González. Facultad de ingeniería, departamento de ingeniería ambiental, Universidad de Córdoba, Colombia. Laboratorio de física, Universidad de Córdoba.
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INTRODUCCION Caída libre es un movimiento que se da cuando un cuerpo es lanzado verticalmente y cae verticalmente por la acción de la gravedad, dicho movimiento presenta sus respectivas características. En este movimiento 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. Es
un
movimiento
uniformemente
1 MARCO TEÓRICO
acelerado y la aceleración que actúa
Se conoce actualmente, como caída libre
sobre los cuerpos es la de gravedad
cuando desde cierta altura un cuerpo se deja
representada por la letra g, como la
caer para permitir que la fuerza de gravedad
aceleración de la gravedad aumenta la
actué sobre él, siendo su velocidad inicial cero.
velocidad del cuerpo, la aceleración se toma positiva.
En este movimiento el desplazamiento es en
En el vacío, todos los cuerpos tienden a
una sola dirección que corresponde al eje
caer con igual velocidad.
vertical (eje "Y").
La
caída
libre
posee
algunas
características como:
La caída libre de los cuerpos es un movimiento de aceleración constante o uniforme, ya que conforme transcurre el tiempo la velocidad
cambia cantidades iguales en tiempos iguales.
La caída libre es un movimiento con
aceleración
uniforme. 1
constante
o
La fuerza de gravedad es la que
2 MONTAJE Y PROCEDIMIENTO
produce la aceleración constante en la
Para realizar este laboratorio utilizamos
caída libre.
el instrumento del soporte (ver figura 1)
La aceleración producida en la caída
libre se denomina aceleración debida a la gravedad y se simboliza con la letra g. El valor de g, que se considera para
efectos prácticos es de 9.81m/s2. En el vacío todos los cuerpos caen con
la misma aceleración. Figura1. Soporte para el experimento de caída
Algunas de las ecuaciones que se maneja en
libre.
caída libre son:
ℎ=
Usamos un balín; una vez decididos a
(1)
comenzar usamos diferentes alturas en cada grupo de laboratorio, en nuestro
=
caso usamos de 10 en 10 cm desde el
(2)
centímetro 30. En todo el experimento,
ℎ=
en síntesis, usamos las alturas diferentes (3)
y tomamos el tiempo que se encontraba registrado.
ℎ=
°(−1)
(4)
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Dónde:
T1
T2
T3
T
ℎ = Altura (metros).
30cm 0,253 0,257 0,253 0,254
= Constante de gravedad (9.81m/ ).
40cm 0,293 0,292 0,285 0,254
= Velocidad.
50cm 0,326 0,324 0,325 0,325
°=Velocidad inicial.
60cm 0,355 0,353 0,355 0,354
= Tiempo (segundos).
70cm 0,381 0,384 0,382 0,382
2
3. ¿Qué relación existe entre la
80cm 0,404 0,406 0,410 0,406
distancia recorrida y el tiempo?
90cm 0,430 0,428 0,432 0,43 Tabla1. Altura y tiempo de M.1
La relación que existe es que la
SOLUCIÓN DE LAS PREGUNTAS
distancia varia cuadráticamente
EVALUATIVAS.
con relación al tiempo.
1. ¿Depende el tiempo de caída de un
5. Realice la gráfica de altura (h) en
cuerpo de su peso?
función del tiempo al cuadrado ( ) ¿Qué tipo de grafica se obtiene?
Teóricamente no, si la caída se produce en el vacío. Según Galileo
Valores Y
Galilei; todos sus cuerpos caen a la 0.2
misma velocidad independientemente
0.15 0.1
de su peso. En condiciones normales
0.05
puede depender de la forma del cuerpo.
0 0
20
40
60
80
100
2. Realiza la gráfica de la altura (h) en 6. Halle la pendiente de la gráfica (h)
función del tiempo (t) ¿Qué tipo de grafica se obtiene?
en función del tiempo al cuadrado ( ); ¿Qué unidades posee?
Distancia 100
7. Halle la ecuación que relaciona las
80
variables h y t.
60 40
=
20
(1)
0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Velocidad como función del
distancia
tiempo.
3
=
1
( + ) No es posible, ya que los datos
(2)
son insuficientes. Para calcular la aceleración de la gravedad, es
Desplazamiento como función de la velocidad y
necesario saber la masa de la
del tiempo.
tierra, la constante de gravitación universal y distancia. Esta
1
=
información no se encuentra en
(3)
los datos del experimento, por lo Desplazamiento como función del
cual no se puede calcular la
tiempo
aceleración gravitacional utilizando los datos del
= 2( )
experimento dado.
(4) Velocidad como función del
10. ¿Qué situaciones reales conoces
desplazamiento.
que se presenten este tipo de movimiento en la naturaleza?
8. ¿Qué posibles errores se cometieron en la realización del experimento?; si su
Cuando alguien de lanza de un
respuesta es afirmativa calcúlela, en
edificio o en su defecto, cuando
caso contrario justifique.
cae un mango maduro.
Los posibles errores varían desde un mal uso del instrumento, desde una mala calibración; dichos errores se pueden mejorar o corregir mejorando la calibración del instrumento, etc.
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.
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3 CONCLUSIONES
4 REFERENCIAS [1]https://www.fisicalab.com/apartado/ca
En este laboratorio aclaramos muchas dudas
ida-libre#contenidos
del tema de caída libre, podemos decir que se han cumplido dichos objetivos de esta práctica;
[2]http://aplicaciones2.colombiaaprende.
como los fueron el determinar la ley distancia-
edu.co/red_privada/sites/default/files/
tiempo para la caída libre, la ley de la
MOVIMIENTO_DE_CAIDA_LIBRE
velocidad- tiempo para esta misma, y
_0.pdf
determinar la aceleración debida de la gravedad; todos los objetivos ya planteados se
[3]
encuentran resueltos en dicho informe.
http://www.monografias.com/trabajos81/
En síntesis, la caída libre no es más que un cuerpo u objeto que cae en línea recta debido a
caida-libre/caidalibre.shtml#ixzz4bxRaQDmc
la gravedad y que en consecuencia de esta no presenta velocidad inicial.
[4]http://todosobrecaidalibre.blogspot.co m.co/2012/10/caracteristicas-decaida-libre.html
[5]https://www.uam.es/personal_pdi/cien cias/rdelgado/docencia/FISICA_ITI/P RACTICAS/Caida-Libre.pdf
[6] http://www.monografias.com/trabajos 81/caida-libre/caida-libre.shtml
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