caída libre

Caída Libre

Objetivo:
Comprobar experimentalmente la relación entre la posición y el tiempo para una partícula en caída libre y determinar el valor de la aceleración de la gravedad.Introducción:
A partir de las definiciones de las diferentes cantidades en cinemática se desprende que la posición de un objeto en movimiento uniformemente acelerado está dada por:


Si el movimiento esen una dimensión podemos obviar la notación vectorial tomando un eje coordenado en la linea de movimiento y asignando las cantidades vectoriales como positivas si van en la dirección del eje ynegativas si van en contra del eje.

Para ésta práctica, la partícula se moverá hacia abajo en caída libre, así que tomaremos como eje de movimiento el eje y, asumiremos que la partícula parte del reposodesde el origen del sistema coordenado y tomaremos la dirección positiva del eje y hacia abajo (dirección de movimiento). Con la elección anterior del sistema coordenado, la ecuación de movimiento seconvierte en:
(1)

A partir de ésta ecuación se observa que la posición de una partícula en caída libre, yf, es proporcional al cuadrado del tiempo requerido para llegar a esaposición, es decir, si el tiempo se duplica la distancia se multiplica por 4, si el tiempo se triplica la distancia se multiplica por 9, etc.

Para comprobar experimentalmente la relación (1) bastará conobservar la proporcionalidad entre la posición y el cuadrado del tiempo y para calcular experimentalmente el valor de la gravedad tendremos que encontrar la constante de proporcionalidad entre éstascantidades.


Procedimiento:

Para el objeto en caída se utilizará una masa cualquiera. A ésta masa se le atará un extremo de la cinta de papel blanca como se ve en la figura 1. La cinta de papeldeberá de tener una longitud no menor a 1 metro y deberá de pasar a través del cronómetro de cinta como se muestra en la figura 2.

Para realizar el experimento de caída, es necesario eliminar el...