Caida libre

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Objetos en caída libre y su relación con el entorno
Patricio Soto, 201060606-6, dude.19@live.cl
Matías Lacrampette, 201060566-3, matilacrampette@hotmail.com
Laboratorio de Física 110, UTFSM, Campus Santiago, Grupo 106-B

* Resultados:

En esta experiencia el fenómeno de análisis es la caída libre vista desde una dimensión, para esto las herramientas a utilizar son la cámara VideoCom,que es un dispositivo óptico que emite pequeños destellos de luz hacia el cuerpo en análisis. A su vez este cuerpo posee ciertas bandas reflectantes que devuelven el destello y la cámara los vuelve a captar, luego con un software que posee la VideoCom, se puede describir el movimiento según lo pedido en las 4 partes de la experiencia.
Se comienza el análisis posicionando la tablilla de tal maneraque la cámara pueda captar la totalidad del movimiento en caída, luego se deja caer la tablilla y el software determina el siguiente gráfico:

Gráfico 1: representa el movimiento de las bandas reflectantes en una caída libre en función del tiempo, siendo la recta roja la que corresponde a la banda superior.

De este gráfico se desprende los valores de A, B y C, los cuales son aplicables a lafórmula (1).
En donde yo corresponde a la posición inicial de yo=0 y la posición inicial de la segunda banda reflectante corresponde a 0,2 [m] que es la distancia entre las bandas. Por lo tanto quedan las siguientes ecuaciones con los datos experimentales siendo A la gravedad, B la velocidad y C la posición inicial:

y1=0,0004+(-0,1)t+4.88t2
y2=0,2001+(-0,09)t+4,79t2

En el siguiente caso,utilizando el mismo lanzamiento en caída libre se analiza a través del software la velocidad la tablilla, el gráfico es el siguiente:

Grafico 2: representa la velocidad de ambas bandas reflectantes al momento de caer, siendo la recta roja la que corresponde a la banda superior.

Del gráfico se desprenden los valores de A y B, que son aplicables a la siguiente fórmula:

vf= vi+at

En dondevf corresponde una velocidad en determinado tiempo t, considerando a a como la gravedad.

Y luego se reemplaza A como a y B como vf quedando expresado de la siguiente manera:

v1=(-0,088) +9,59t
v2=(-0,097)+9,75t

En la siguiente parte de la experiencia se procedió a medir la aceleración de la gravedad en el lanzamiento de la tabla. El fin de éste experimento es determinar ésta aceleraciónde la forma más correcta posible, por lo que se repitió el experimento 8 veces.
Al realizar el experimento se arrojaron gráficos similares al siguiente.

Gráfico 1: Forma del gráfico entregado por la Videocom de la aceleración en el tiempo.

Al utilizar el software VideoCom, se usa la herramienta Valor medio de intervalos para medir la aceleración media de las cintas 1 y 2 respectivamente.Luego se calcula el promedio entre las 2 cintas. Los resultados se ven expresados en la siguiente tabla.

Cinta 1 [m/s²] | Cinta 2 [m/s²] | Promedio [m/s²] |
9,55 | 9,77 | 9,65 |
9,61 | 9,77 | 9,65 |
9,62 | 9,71 | 9,64 |
9,57 | 9,71 | 9,64 |
9,55 | 9,71 | 9,65 |
9,60 | 9,71 | 9,64 |
9,54 | 9,73 | 9,65 |
9,59 | 9,70 | 9,65 |
| promedio total | 9,65 |
| desviación estándar |0,005 |
Tabla 1: 8 mediciones de la aceleración de gravedad de cada cinta reflectante con sus respectivos promedios, el promedio de éstos y la desviación estándar.

A continuación se obtuvieron resultados de un lanzamiento en caída libre de la tabla con papeles post-it adosados como en la figura 1 para aumentar la fuerza de roce con el aire y así disminuir la aceleración de la caída de latabla.

Gráfico 2: Gráfico real obtenido adosando papeles post-it a la tabla. Se ven adjuntas las etiquetas con los resultados del valor medio.

Los resultados arrojados por el software fueron:

a1=9,46ms2
a2=9,32ms2

En la última etapa de ésta experiencia se realizó una medición del tiempo de reacción utilizando una regla métrica. La regla es soltada por un integrante del grupo y es...
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