Lab3(Caida Libre)

7/23/2019 Lab3(Caida Libre)

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAOFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y

MATEMATICAS

ESCUELA PROFESIONAL DE FISICA

INFORME DE CAIDA LIBRE

CURSO : FISICA I

PROFESOR : JUVENAL TORDOCILLO

ALUMNOS : CHAVARRIA M. CARLOS 050126I CORDOVA C. MARIO 041004A SANCHEZ E. PAUL 060125E SALVATIERRA AMILCAR UCHUPE JUAN

CICLO : II

Bellavista - Callao

2007


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Cada libre

Introduccin

El movimiento de cada libre es un movimiento uniformemente acelerado, es

decir, la aceleracin instantnea es la misma en todos los puntos del recorrido

y coincide con la aceleracin media, y esta aceleracin es la aceleracin de la

gravedad.

Objetivos

El movimiento de cada libre es un movimiento uniformemente acelerado,

donde la aceleracin instantnea coincide con la aceleracin de la gravedad,

luego de la sesin de laboratorio el estudiante ser capaz de realizar lo

siguiente:

- Calcular la aceleracin de la gravedad usando el sistema data studio.

- Verificar ue la aceleracin de la cada de un cuerpo no depende de su

masa.

- !ealzar un anlisis grafico de los parmetros registrados por lossensores a fin de establecer con un mnimo de margen de error las

magnitudes fsicas buscadas

"gravedad, tiempo de cada#

- Verificar la relacin entre la distancia de cada con el tiempo empleado

Fundamento terico

$e le llama cada libre al movimiento ue se debe %nicamente a la influencia

de la gravedad.

&odos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleracin

dirigida 'acia aba(o cuyo valor depende del lugar en el ue se

encuentren. En la &ierra este valor es de apro)imadamente *,+ ms, es

decir ue los cuerpos de(ados en cada libre aumentan su velocidad

"'acia aba(o# en *,+ ms cada segundo.

En la cada libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.


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a aceleracin a la ue se ve sometido un cuerpo en cada libre es tan

importante en la /sica ue recibe el nombre especial de aceleracin de la

gravedady se representa mediante la letra g.

0ara la cada libre, la grfica posicin tiempo tiene la siguiente apariencia:

1ebemos recordar ue en las grficas posicin-tiempo, una curva indicaba la

e)istencia de aceleracin.

a pendiente cada vez ms negativa nos indica ue la velocidad del cuerpo es

cada vez ms negativa, es decir cada vez mayor pero dirigida 'acia aba(o. Esto

significa ue el movimiento se va 'aciendo ms rpido a medida ue

transcurre el tiempo.

$e observa la grfica v-t de la derec'a ue corresponde a un movimiento de

cada libre.

$u forma recta nos indica ue la aceleracin es constante, es decir ue la

variacin de la velocidad en intervalos regulares de tiempo es constante.

tiempo "s# 2 3 4 5 6 7

velocidad "ms# 2 -32 -42 -52 -62 -72


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E'uipos ( materiales

; 1escripcin Cdigo Cantidad

3 Computadora personal 3

4 0rograma data $tudio instalado 3

5 s'op ?72 C


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E)*E+I,E.O/

*+I,E+ C.I1I"determinacin de la gravedad#

a# Bnote el tiempo de cada de la lmina de 65,5g.

b# Bnote la magnitud de la gravedad en ms4.

c# Con el valor obtenido previamente calcule el valor de la velocidad final

de cada.

d# Bnote sus resultados en la tabla.

.B3 4 5 6datos registrados considerando la lamina de 65,5g#

umero de

medicin

5 2 8 9 *romedio

.iempo de

cada 6s:

2,34+5 2,34@7 2,34?5 2,34@4 2,3437 2,347*@

celeracin

gravedad

6m;s2:

*,* *,* *,+ *,@ *,? *,?+

1elocidad

inicial 6m;s:

3,32 3,37 3,36 3,42 3,4+ 3,3?6

1elocidad

%inal de cada

6m;s:

4,6* 4,73 4,72 4,72 4,77 4,73

3ongitud

recorrida 6m:

2.472

Calculando la velocidad terica %inal:

v2 8 3,3?6 m;s

g 8 *,?+ m;s2

t 8 2,347*@s

$e sabe ue: vf 8 v 2gt reemplazando datos:

Vf 8 3,3?6 "*,?+# "2,347*@# D Vf 8 2


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Calculando el error para la velocidad>

Error absoluto:

V final teo8 4,62@ m;s

V final e)p. 8 4,73 m;s

?v8 "V final teo - V final e)p.# 8 "4,62@ - 4,73# 8 @ 6-0


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Calculando la desviacin estndar para la gravedad

$ 87

#?,*?+,*"#@,*?+,*"#+,*?+,*"#*,*?+,*"#*,*?+,*" 44444 ++++

$ 8 0>55==

Calculando la desviacin estndar para la velocidad %inal de cada

$ 87

#77,773,4"#72,473,4"#72,473,4"#73,473,4"#6*,473,4" 44444

++++

$ 8 0 .IE,*O


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/E C.I1I"determinacin de la gravedad#

a# Bnote el tiempo de cada de la lmina 65,5g 7g.

b# Bnote la magnitud de la gravedad en ms4.

c# Con el valor obtenido previamente calcule el valor de la velocidad final

de cada.

d# Bnote sus resultados en la tabla.

.B3 4 6datos registrados considerando la lmina de 65,5g 7g#

umero de

medicin

5 2 8 9 *romedio

.iempo de

cada 6s:

2,3366 2,3336 2,33+* 2,3376 2,335@ 2,336?6

celeracin

gravedad

6m;s2:

*,? *,? *,? *,@ *,? *,@+

1elocidad

inicial 6m;s:

3,6? 3,74 3,57 3,67 3,6* 3,67@

1elocidad%inal de cada

6m;s:

4,@7 4,@* 4,7* 4,@5 4,@@ 4,@66

3ongitud

recorrida 6m:

2.472

Calculando la velocidad terica %inal:

v2 8 3,67@ m;s

g 8 *,@+ m;s2

t 8 2,336?6s

$e sabe ue: vf 8 v 2gt reemplazando datos:

Vf 8 3, 67@ "*, @+# "2, 336?6# D Vf 8 2


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Calculando el error para la velocidad>

Error absoluto:

V final teo8 4,7@?m;s

V final e)p. 8 4, @66m;s

?v8 "V final teo - V final e)p.# 8 "4, 7@?- 4, @66m# 8 @ 6-0


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Calculando la desviacin estndar para la gravedad

$ 87

#?,*@+,*"#@,*@+,*"#?,*@+,*"#?,*@+,*"#?,*@+,*" 44444

++++

$ 8 0


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5> GHue %actores pueden causar las di%erencias entre el valor obtenido ( el

valor comnmente aceptado para la aceleracin de la gravedadJ

El rozamiento "este factor se menciona directamente o, de forma indirecta,

indicando aspectos como la forma del ob(eto, el aire,..# y la masa. os cuerpos

no caen con una aceleracin constante independiente de su masa, sino ue esta

depende de la magnitud de las fuerzas de friccin ue obran sobre el cuerpo.

2> G3a %uerKa de %riccin juega un papel importante en este

eLperimentoJ

Gueno para nuestro e)perimento no se considero la friccin del aire, porue se

realizo como si fuese un sistema aislado, adems dic'a friccin es mnima y

despreciable para el e)perimento>

*roblema 0

a ecuacin H vs &

4H8Ho Vo& 2.7g&

1e au despe(amos el espacio recorrido respecto a tiempo donde notamos la

distancia es constante y el tiempo tambien por ende nos da como resultado una

constante

4"H IHo#&.& 8g

4"2.52-2.27#m2.45ss

!eemplazando datos de la grfica tenemos

g 8"*.?@#ms.s


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1onde este es la constante de proporcionalidad para cualuier punto de la

grafica, ue su ecuacin respectiva es:

4

H8 Ho 2.7g&

a constante de proporcionalidad es la aceleracin de la gravedad ue este es

el cambio de velocidad por unidad de tiempo es igual apro)imadamente a

*.+ms.s

8> si lanKamos un cuerpo &acia verticalmente &acia arriba< alcanKara una

altura mLima ( despuMs caer< Gtanto la %ase de ascenso como la de

descenso son de cada libreJ

$i, si lanzamos un cuerpo verticalmente 'acia arriba, alcanzar una altura

m)ima y despu9s caer. &anto la fase de subida como la de ba(ada son de

cada libre porue as se llaman los movimientos ue slo dependen de la

gravedad.

Aientras el cuerpo va 'acia arriba, su rapidez disminuye y por lo tanto la

gravedad estar dirigida en sentido contrario, es decir 'acia aba(o.

=> en el espacio GeListe la gravedadJ< justi%i'ue su respuesta.

En el espacio e)iste la gravedad relativa de los astros como los planetas,

e(emplo de la tierra, la cual es la ue mantiene a los sat9lites dando vueltas

alrededor de del globo en lugar de ue se ale(en en la inmensidad del

espacio. a sensacin de ingravidez ue reportan los astronautas ue se

encuentran dentro de las naves se produce porue estas se encuentran en loue en fsica se conoce como Jcada libreK, es decir, abandonada a la

trayectoria "en este caso circular# ue sigue ba(o el solo efecto de la gravedad.


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Conclusin

Ln ob(eto lanzado 'acia arriba y uno lanzado 'acia aba(o e)perimentara la

misma aceleracin ue un ob(eto ue se de(a caer desde el reposo. Lna vez

ue estn en cada libre, todos los ob(etos tienen una aceleracin 'acia aba(o,

igual a la aceleracin de la grave.

Aario Crdova Muti9rrez

Es importante resaltar el 'ec'o de ue en este e)perimento los ob(etos sern

liberados desde el reposos se desprecia la resistencia del aire y se supone ue

la aceleracin en cada libre no varia con la altitud, entonces el movimiento

vertical de un ob(eto ue cae libremente es euivalente al movimiento en unadimensin con aceleracin constante

Carlos C'avarria

o 'abiendo resistencia en el aire se encuentra ue todos los cuerpos,

independientemente de su tamaNo, peso, o composicin, caen con la misma

aceleracin en el mismo punto de la superficie de la tierra, y si la distancia

recorrida no es demasiado grande, la aceleracin se conserva constante en toda

la cada.

0a%l $nc'ez Escobar

Como 'emos notado en el laboratorio, si soltamos un cuerpo desde cierta

altura, desciende con una rapidez aumentativa, es decir su movimiento es

acelerado, y este en cada libre, su rapidez no depende de su masa ya ue la

aceleracin de la gravedad siempre es constante e igual a *.+mss a nivel del

mar.

"MOAEP $BVB&

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