informe caida libre ( física)

Caída libre






_Profesor; JORGE MÉNDEZ.





28/11/2012


Resumen

La práctica de laboratorio tiene como objetivo el estudio del movimiento de caída libre, y el cálculo o determinación debido a la gravedad.
A través del lanzamiento de una esfera a diferentesalturas, utilizando como instrumentos de medida una cinta métrica, una placa de presión, un disparador automático y un ordenador, se ha calculado el valor de la gravedad (g).

También se ha realizado un experimento para comprobar que efectivamente la caída libre en condiciones ideales es independiente de la masa y la densidad mediante el lanzamiento de dos objetos con distintas masas ydensidades desde varias alturas.





















FUNDAMENTO TEÓRICO TEÓRICO


Uno de los movimientos más importantes al enfocarse en el campo de la física es el movimiento de caída libre el cual es un movimiento, determinado exclusivamente por fuerzas gravitatorias, que adquieren los cuerpos al caer, partiendo del reposo, hacía la superficie de la tierra sin estar afectadospor un medio que pudiera producir una fuerza de fricción. Un ejemplo es dejar caer una pelota de un edificio.

En mecánica, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definición formal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tomadas en cuenta cuando elfenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido. 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, ambos adquirirían la misma aceleración, g.1

Leyes de la caída libre de los cuerpos;
 
1. Todos los cuerpos caen al vacío con la misma aceleración.

2. Los cuerpos al caer adquieren velocidades que son proporcionales a los tiempos que emplean en la caída.

3. Los espacios que recorren los cuerpos al caer, están en proporcióndirecta de los cuadrados de los tiempos que tarden en recorrerlos.
La ecuación cinemática para el movimiento en una línea recta bajo la aceleración de gravedad es: h=1/2gt2
MÉTODO EXPERIMENTAL


Para la realización de este experimento se ha dispuesto el accesorio de tiempo de vuelo (placa de presión que al recibir un impacto detiene el cronómetro) en el suelo y sobre, él y apoyadoen la mesa, un soporte con el Drop box (elemento que accionar un botón suelta la bola y acciona el cronómetro), todo esto conectado a un ordenador mediante el adaptador digital USB.

El adaptador transmite los datos a un ordenador que elabora automáticamente unas tablas con los tiempos de caída.

Primero se ha procedido a dejar caer dos objetos diferentes, a la misma altura midiendo eltiempo de caída. Se han usado la bola maciza de acero (m=66gr) y la pelota de golf (m=45,9gr).

En el segundo experimento se han usado la bola de acero y la bola de plástico hueca, dejándolas caer de 10 alturas distintas, cada una, y recogiendo los tiempos de caída para luego, con esos tiempos, obtener el valor de la gravedad (g) a partir de la pendiente de la recta de “h” (altura) frente a t2obtenida mediante el ajuste de mínimos cuadrados con el valor teórico.



RESULTADOS Y DISCUSIÓN



1. Caída de dos objetos desde una misma altura;

Altura= 170cm.

_Tiempo pelota de golf (m=45.9)= 0.563652 s (segundos).

_Tiempo bola de acero (m=66gr)=0.566150 s (segundos).

De este resultado podemos deducir que en la caída de los cuerpos la masa o la densidad no son variables a...