Determinación de la aceleración debido a la gravedad en bogotá

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  • Publicado : 24 de marzo de 2011
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Determinación de la aceleración debido a la gravedad en Bogotá

Introducción
La aceleración de la gravedad es concebida como la fuerza de atracción que se ejerce sobre un cuerpo cercano a la superficie de la tierra; gracias a los descubrimientos de Isaac Newton además de saber esto, se conoce el hecho de que la aceleración con la que los cuerpos caen a la superficie de la tierra es siempre lamisma, es decir, una aceleración constante que atrae a los objetos hacia el centro de la tierra, también Newton declaró que esta aceleración que se denomina gravitacional es la que mantiene en movimiento los planetas; pero antes que Newton, Galileo Galilei realizó algunos experimentos en donde encontró que los péndulos con diferente peso siempre realizaban las mismas oscilaciones al tener unamisma longitud en su cuerda, además de descubrir que cuando se lanzan dos objetos de diferentes masas en la misma altura estos caen en la superficie al mismo tiempo; con base en esto, en el presente trabajo se comprobó experimentalmente cual es la gravedad que afecta la ciudad de Bogotá, por medio de varios experimentos de caída libre, obteniendo así diversas cantidades de datos para conseguir unamedida más precisa.
Nomenclatura
En este trabajo se trabajó con diferentes variables físicas para la determinación de la gravedad.
a_y Aceleración en
h Altura.
h_max Altura máxima.
h_min Altura mínima.
θ Ángulo inclinación del plano.
θ_max Ángulo máximo inclinación del plano.
θ_min Ángulo mínimo inclinación del plano.
l Distancia especificada del plano inclinado.
l_maxDistancia máxima especificada del plano inclinado.
l_min Distancia mínima especificada del plano inclinado.
g Gravedad.
g_max Gravedad máxima.
g_min Gravedad mínima.
t Tiempo.
t_max Tiempo máximo.
t_min Tiempo mínimo.
Equipos
Para esta demostración, se utilizaron equipos sencillos del laboratorio de Ingeniería Mecánica.
Cinta métrica con incertidumbre de ± 0.5 mm
Cronómetro conincertidumbre de ± 0.05 sg
Transportador con incertidumbre de ± 0.5°
Esfera de acero, con aproximadamente un diámetro de 1 cm.
Rampa de madera, con soporte metálico que se apoya por medio de una prensa sobre una superficie plana.
Procedimiento
Para calcular el valor de la gravedad, se utilizó en primer lugar un experimento de caída libre, en donde se realizaron 10 mediciones del tiempo (t)que se demora la caída de un objeto a una altura de terminada (h), en segundo lugar se realizó un experimento de caída en un plano inclinado, para lo cual se utilizo una rampa de madera con una distancia específica (l) en su plano inclinado, y se tomo el tiempo (t) que se demora un objeto en recorrer esta distancia. Las diferentes mediciones en ambas pruebas se realizaron 10 veces con el fin deobtener un valor promedio, en donde se pueda establecer una medida aproximada a la realidad sin tomar en cuenta factores externos a la investigación. Al realizar la primer experimento, como primera medida se determinó cual iba a ser la altura (h), para la cual se tomaron las medidas de tiempo (t) de un objeto en caída libre, y se procuró siempre de ubicar la esfera en el mismo punto en que se habíadeterminado la altura (h); para la segunda prueba también como paso inicial se midió con la cinta métrica la distancia específica (l) del plano inclinado, además de medir con el transportador el ángulo (θ) de apertura del mismo. En ambos experimentos se buscó siempre ubicar la esfera en el mismo punto de donde se partió para realizar la medida, para así disminuir los factores de error que puedapresentar el experimento.





Para poder hallar el valor de la gravedad en Bogotá, por medio del primer experimento se utilizó la ecuación de caída libre, que es g= 2h/t^2 , esta ecuación se puede demostrar físicamente, gracias a la invención de la Segunda ley e Newton o Principio fundamental de la dinámica, en donde se afirma que la fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente...
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