Ensayos

ÍNDICE

PRÁCTICA No. 5 (CAIDA LIBRE)


OBJETIVO GENERAL 2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 2

MATERIAL Y EQUIPO 2

INTRODUCCIÓN TEÓRICA 3

La caída libre como sistema de referencia 3

Historia 4

Ecuaciones para un cuerpo en caída libre 5

CALCULOS PREVIOS 5

DESARROLLO EXPERIMENTAL 6

CUESTIONARIO 7

CONCLUSIONES 8

PRÁCTICA No. 5

CAÍDA LIBRE

I. OBJETIVOGENERAL:
El alumno será capaz de distinguir y analizar los elementos y características de la caída libre por medio de datos experimentales.

II. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Identificar y reconocer los antecedentes de la caída libre, así como explorar conocimientos previos y promover competencias de comunicación verbal y escrita.
2. Identificar y reconocer los precursores de la caídalibre, el concepto de la gravedad y el concepto de centro de masa para discriminar información y concretar conceptos abstractos.
3. Identificar, reconocer y utilizar las fórmulas que describen la caída libre y trasladar conceptos abstractos a situaciones concretas.
4. Determinará la velocidad de un cuerpo a diferentes alturas cuando éste cae libremente, aplicando las leyes de caída libre.III. MATERIAL Y EQUIPO:

a) 1 soporte metálico
b) 3 nueces dobles
c) 1 cronocontador CC-113
d) 2 puertas fotoeléctricas
e) 1 bobina de 1700 espiras
f) 1 bola de hierro 25 mm
g) 1 regla de 60 cm
h) 1 juego de cables de conexión

IV. INTRODUCCIÓN TEÓRICA

En mecánica, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campogravitatorio. Se desprecia el efecto de resistencia del aire y la disminución de la aceleración debida a la gravedad. Se considera un movimiento ideal.

A la aceleración de un cuerpo en caída libre se le denomina aceleración debida a la gravedad y se representa con la letra g y cuyo valor aproximado es de 9.81m/s2. La aceleración de la gravedad tiene variaciones con respecto a la altitud y laaltura.
En la caída libre propiamente dicha o ideal, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esas condiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambosadquirirían la misma aceleración (g), que es la aceleración de la gravedad y por tanto, caerían al mismo tiempo.
Por el contrario, cuando la caída tiene lugar en el seno de un fluido (como el aire), hay que considerar la resistencia aerodinámica que actúa sobre el cuerpo. Aunque técnicamente ya no es libre, esta caída se describe matemáticamente con las mismas ecuaciones del movimiento de caída libre,pero agregando el término aerodinámico correspondiente.
La caída libre como sistema de referencia.
Un sistema de referencia ligado a un cuerpo en caída libre puede considerarse inercial o no inercial en función del marco teórico que esté utilizándose.
En la física clásica, la fuerza gravitatoria que se ejerce sobre una masa es proporcional a la intensidad del campo gravitatorio en la posiciónespacial donde se encuentre dicha masa. La constante de proporcionalidad es precisamente el valor de la masa inercial del cuerpo, tal y como establece el principio de equivalencia. En la física relativista, la gravedad es el efecto que produce sobre las trayectorias de los cuerpos la curvatura del espacio-tiempo; en este caso, la gravedad no es una fuerza, sino una geodésica. Por tanto, desde elpunto de vista de la física clásica, un sistema de referencia en caída libre es un sistema acelerado por la fuerza de la gravedad y, como tal, es no inercial. Por el contrario, desde el punto de vista de la física relativista, el mismo sistema de referencia es inercial, pues aunque está acelerado en el espacio, no está acelerado en el espacio-tiempo. La diferencia radica en la propia definición...