Caida Libre

Informe de Laboratorio #2
“Caída Libre”

Resumen:
Durante esta experiencia de laboratorio se analizó el movimiento de un cuerpo en caída libre. Para
esto se dejó caer una regleta (con masa m1= 12,6 g), a través de una fotocelda, con lo cual se
obtuvieron los valores de velocidad de caída del cuerpo en el tiempo. Con un análisis gráfico de las
velocidades de caída obtenidas, se calculó laaceleración de graveded “g”, obteniendo un valor de
g1=9,41 m/s2. Se repitió la experiencia con la misma regleta pero esta vez con una masa cercana al
doble de la masa inicial (m2=26,3 g), obteniendo un valor de g2 = 9,13 m/s2. De estos valores se
concluye que la masa no afecta el valor de la aceleración en el cuerpo, los cuales son cercanos al
valor teórico g = 9,8 m/s2; ambos valorescalculados difieren del valor teórico en aprox. 5%. Las
diferencias entre ambos valores obtenidos de la constante “g” podrían deberse a factores externos
como el roce con el aire o el error en la toma de datos de velocidades con la fotocelda.

1.- Objetivo (recordar que si no tienen claro su objetivo, analizar primero su experimento, realizar
el análisis de sus resultados y ORDENARSE y TENER CLAROqué es lo que se quiere medir y por
qué)
Estudiar la caída libre de un objeto, midiendo la constante de aceleración de gravedad “g” y ver
como afecta la variación de la masa del objeto en el cálculo de esta constante.
2.- Introducción (que es lo mismo que “Marco Teórico”. Se puede incluir una pequeña reseña a
modo “histórico” o de la vida cotidiana con algún ejemplo, pero lo más importante esEXPLICAR
EL FENÓMENO A ESTUDIAR y relacionarlo con lo VISTO EN CLASES con el uso de ecuaciones,
etc.)
En nuestro diario vivir observamos cómo la gravedad actúa sobre todos los objetos que nos rodean
(incluyéndonos a nosotros mismos). De manera general, la fuerza gravitacional entre dos cuerpos
está relacionada con la distancia entre ellos y su masa y, en el caso de la superficie terrestre,hay una
constante involucrada o “aceleración de gravedad” que se denota como “g” y tiene el valor teórico
de g = 9,8 m/s2.
El movimiento de los cuerpos está relacionado con esta constante y por medio de las leyes de
Newton, que derivan en ecuaciones de movimiento. En el caso de que soltemos un cuerpo desde
cierta altura o “caída libre” (Figura 1), la posición está dada por:
(1) d(t) = d0 + v0t+ ½ a t2
La velocidad estará dada por:
(2) v(t) = v0 + a t
Para ambas ecuaciones:
d0 = posición inicial = constante
v0 = velocidad inicial = constante
a = aceleración (en este caso, la aceleración “a” será la constante “g”)
t = tiempo
Si realizamos un experimento de caída libre y podemos obtener ya sea la velocidad o la posición del
cuerpo, entonces podremos calcular el valor de “g” delas ecuaciones mencionadas anteriormente.
3.- Montaje Experimental
Materiales usados: (no es necesario enlistar los materiales de esta manera, pero es útil para saber
que se usó en el experimento)
-

Regleta con espacios oscurecidos
Fotocelda
Soporte universal

-

Golillas
Computador con interfaz PASCO
Programa Science Workshop

(Colocar una pequeña descripción del montaje esesencial, además de detalles importantes del
montaje). Se dejará caer verticalmente una regleta de acrílico desde el reposo a través de una
fotocelda; La regleta cuenta con separaciones transparentes intercaladas con zonas oscuras de ancho
1cm para que la luz de la fotocelda sea bloqueada y se mida el tiempo al pasar la regleta (Figura 1);
de esta manera se obtiene la velocidad promedio de caída dela regleta por cada separación, ya que:
(3) vmedia = d / t
Con:
d= 1cm
t = tiempo medido por la fotocelda
La fotocelda se coloca horizontalmente en el soporte universal y se conecta a la interfaz del
computador para obtener los tiempos, los cuales pasan hacia el computador. El montaje se muestra a
continuación:

Figura 1: Montaje experimental utilizado en el experimento.
(Notar que...