Caida libre

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CAIDA LIBRE
M. Cuadrado, M. Mausa, L. López y J. De La Ossa, Duvalier Madrid
Departamento de Física y Electrónica
Universidad de Córdoba, Montería
Resumen
En la elaboración de este laboratorio se estudia un caso especial del M.U.A que es el movimiento en caída libre. Este movimiento se hace presente en la naturaleza, como la forma mas simple con que pueden caer los objetos, estemovimiento es de gran importancia, ya que a través de la comprensión de este, se pueden entender muchos fenómenos físicos como la caída de los cuerpos, el movimiento de las gotas de agua, el efecto de una fuerza sobre los cuerpos que conocemos como gravedad.
Para reiterar los estudios hechos por Galileo y las ecuaciones descritas para este movimiento se pretende dejar caer cuerpos diferentes, los cualespasan a través de unos sensores ópticos que se conectan a un contador, quien registrará el tiempo que demora en pasar por cada uno de dichos sensores.
Con los datos obtenidos se busca comprobar a través de graficas que todos los cuerpos caen con la misma aceleración independientemente de su peso.

1. TEORIA RELACIONADA
CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS
Estado normal del movimiento de un objeto enel espacio bajo la influencia gravitatoria de un cuerpo central.
Según esto la Tierra se encuentra en caída libre alrededor del Sol, mientras que un satélite artificial más allá de la atmósfera está en caída libre alrededor de la Tierra.
En tanto un vehículo se encuentre en caída libre, un astronauta no tendrá "peso" aparente y experimentará el fenómeno de ingravidez.
En el vacío todos loscuerpos, con independencia de su forma o de su masa, caen con idéntica aceleración en un lugar determinado, próximo a la superficie terrestre.

El movimiento de caída libre es un movimiento uniformemente acelerado, es decir, la aceleración instantánea es la misma en todos los puntos del recorrido y coincide con la aceleración media, y esta aceleración es la aceleración de la gravedad (en la tierra).g=9.80ms2.
Galileo fue el primero en demostrar experimentalmente que, si se desprecia la resistencia que ofrece el aire, todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración [1].

ACELERACION DE LA GRAVEDAD
Según las leyes de Newton, toda fuerza ejercida sobre un cuerpo le imprime una aceleración. En presencia de un campo gravitatorio, todo cuerpo se ve sometido a la fuerza de lagravedad, y la aceleración que imprime esta fuerza, o aceleración en cada punto del campo, se denomina intensidad del campo gravitatorio. Para la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad es de 9,80 m/s2. Este valor de g es considerado como el valor de referencia y, así, se habla de naves o vehículos que aceleran a varios g. En virtud del principio de equivalencia, un cuerpo bajo unaaceleración dada sufre los

mismos efectos que si estuviese sometido a un campo gravitatorio cuya aceleración gravitatoria fuese la misma.
Antes de Galileo Galilei se creía que un cuerpo pesado cae más deprisa que otro de menos peso. Según cuenta una leyenda, Galileo subió a la torre inclinada de Pisa y arrojó dos objetos de masa diferente para demostrar que el tiempo de caída libre era,virtualmente, el mismo para ambos. En realidad, se cree que hacía rodar cuerpos en planos inclinados y, de esta forma, medía de manera más precisa la aceleración [2].

ECUACIONES DEL MOVIMIENTO DE CAIDA LIBRE

La caída libre es un ejemplo común de movimiento uniforme-
mente acelerado, con una aceleración a = -9,80 m/s2. El signo
menos indica que la aceleración está dirigida en sentido contrarioal eje en dirección vertical (eje apuntando verticalmente hacia arriba).
Si se escoge el eje vertical en dirección hacia la Tierra,
la aceleración se toma como a = +9,80 m/s2.
Las ecuaciones cinemáticas para el movimiento en una línea
recta bajo la aceleración de gravedad son las mismas que para cualquier movimiento con aceleración constante:

El subíndice (i) denota cantidades...
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