LABORATORIO FÍSICA
MECÁNICA
CAÍDA LIBRE
INTEGRANTES
Valery Díez 1192947
Andrés Puyo 1192952
Jairon Quintanilla 1192924
PRESENTADO A:
Ing. Jhon Jairo Solarte
Asignatura: Física Mecánica
1191205-D
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Caída Libre: Un Estudio Experimental de la Aceleración de la Gravedad, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física
Laboratorio de caída libre, física mecánica
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2020/2021
1 / 8
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LABORATORIO FÍSICA
MECÁNICA
CAÍDA LIBRE
INTEGRANTES
Valery Díez 1192947 Andrés Puyo 1192952 Jairon Quintanilla 1192924
PRESENTADO A:
Ing. Jhon Jairo Solarte Asignatura: Física Mecánica 1191205-D
INTRODUCCIÓN
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo, es frecuente también referirse coloquialmente a estas como caídas libres, aunque los efectos de la densidad del medio no sean por lo general despreciables. El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical (llama este movimiento como tiro vertical); o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.
RESUMEN
Un objeto que se deja caer libremente debe tener una aceleración con dirección hacia abajo, La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad, el símbolo con el que se representa la aceleración es g y su valor en caída libre puede variar dependiendo de su altura y altitud. El valor promedio de la aceleración es 9,8m/s2. Newton, quien fue el que encontró esta aceleración estableció la llamada ley de la gravitación universal, que se basa en que las masas se atraen al producto de sus mamas, por lo tanto, la masa de la Tierra es la que produce la aceleración anteriormente mencionada. La aceleración de un cuerpo en caída libre depende del lugar en el que se encuentra, En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
Objetivo General:
Comprobar que el movimiento de caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente variado.
RESULTADOS EXPERIMENTALES Primera parte
- Con una altura inicial de 50 m y una velocidad inicial de 0 m/s deja caer las distintas masas mostradas en el laboratorio virtual y escriba en la tabla 1 el tiempo final y la velocidad final para cada una de ellas.
- ¿Qué conclusión se puede obtener de la experiencia anterior? Tabla 1 Masa 1kg 1 2 3 4 Tiempo final (s) 1.1s 1.9s 2.4s 2.75s Velocidad final (m/s) (^) -10.8 m/s -18.6 m/s -23.5m/s -26.9m/s Tabla 2 Masa 2kg 1 2 3 4 Tiempo final (s) 1.7s 2.35s 2.65s 3s Velocidad final (m/s) (^) -16.7 m/s -23m/s -26m/s -29.4m/s Tabla 3 Masa 3kg 1 2 3 4 Tiempo final (s) 1.55s 2.35s 2.75s 3.15s Velocidad final (m/s) (^) -15.2 m/s -23m/s -26.9m/s -30.9m/s Tabla 4 Masa 4kg 1 2 3 4
Tiempo final (s) 1.7s 2.35s 2.65s 3s Velocidad final (m/s) (^) -16.7 m/s -23m/s -26m/s -29.4m/s Podemos concluir que el cuerpo con mayor masa experimenta también una mayor fuerza al contrario del de menor masa, el aumento de masa en el objeto no hizo que cambiara radicalmente el valor de su tiempo final y su velocidad final, por otra parte, un cuerpo describe un movimiento de caída libre en tanto que la distancia que este recorre sea directamente proporcional al cuadrado de los tiempos de caída. Segunda parte
- Seleccione una altura inicial de h 0 =^50 m, una^ masa^ de 1^ kg^ y una^ velocidad^ de 0^ m/s.
- Deje caer la bola y vaya anotando los distintos valores en la tabla 2. Procurar tomar al menos 5 valores.
- Repite el anterior procedimiento con las alturas de 40m, 30 m y 20 m.
- Complete la tabla 2.
- Elabore un gráfico de altura versus tiempo de caída ( h vs t ) para una altura de 40 m, para este caso tome la altura como (h 0 -^ h).
- Linealice el gráfico anterior, para ello elabore un gráfico de altura contra tiempo de caída al cuadrado. ( h vs t^2 ) y calcule la pendiente de esta recta.
- ¿Qué variable física representa este valor de pendiente?
- ¿Qué porcentaje de error porcentual (%) encuentra entre el valor obtenido y el de g = 9,8 m/s^2?
- Elabore un gráfico de velocidad versus tiempo de caída. ( v vs t ) para una altura de 40 m, para este caso cambiar el signo a la velocidad obtenida.
- ¿Qué variable física representa este valor de pendiente?
- Compare los valores de las pendientes halladas en las gráficas ( h vs t^2 ) y ( v vs t ). ¿Qué puede concluir? 50m 40m 30m 20m t(s) h(m) v(m/s) t(s) h(m) v(m/ s) t(s) h(m) v(m/s) t(s) h(m) v(m/s) 0.95 45.6 -9.3 0.85 36.5 -8.3 1 25.1 -9.8 0.8 16.9 -7.
- El valor de esta pendiente (10.5), representa la aceleración de la gravedad.
- Como en el caso de la grafica v vs t , en la grafica h vs t^2 el valor resultante de la pendiente, indica la aceleración de la gravedad.
CONCLUSIONES
Comprendimos que caída libre es un proceso por el cual aprendemos como un objeto al ser tirado tiene su tiempo y velocidad. Analizamos que al inicio de la caída libre no contiene aceleración ya que el objeto no ha recorrido ninguna distancia. Comprendimos que en la caída libre no siempre tienen a tener el mismo tiempo si lo lanzamos en la misma distancia. Concluimos que la caída libre es un método por el cual analizamos como un objeto al ser lanzado desde una altura tiende a tener su velocidad, aceleración y su tiempo.