Labfisica

CAÍDA LIBRE
Objetivos
* Experimentar la caída libre y el comportamiento que toman dos cuerpos de diferentes masas.
* Calcular la constante de gravedad “g”.

Desarrollo Teórico
Caída libre de los cuerpos
El ejemplo más claro de movimiento uniformemente acelerado es el de un objeto que se deja caer al vacío. La gravedad actúa produciendo una aceleración continua y constante. Galileofue el primero que estudio la caída de los cuerpos lanzando objetos de distinto peso que caían al mismo tiempo.

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 enproporción directa de los cuadrados de los tiempos que tardan en recorrerlos.

Ley de la caída en el vació.
Galileo y Newton demostraron que estas diferencias se deben a la resistencia que ejerce el aire sobre los cuerpos y que varía con la forma y dimensiones de los mismos.
El segundo de estos dos físicos puso de manifiesto, en particular, que los cuerpos que caen en el vacío lo hacen todossegún las mismas leyes.
Para estudiar el movimiento de caída bajo la sola acción de la gravedad, será
Necesario, por consiguiente, operar en el vacío o, por lo menos, conseguir que las fuerzas de rozamiento del aire Sean despreciables con respecto a la
Gravedad, Como esas aumentan con la superficie y la velocidad, se utilizaran
Cuerpos de mucho peso y dimensiones reducidas y se escogeránvelocidades no demasiado grandes.
Se desprecia la fuerza de rozamiento, cosa que puede hacerse para caídas desde pequeñas alturas de cuerpos relativamente compactos, en las que se alcanzan velocidades moderadas, la solución de la ecuación diferencial para las velocidades y la altura vienen dada por:

Donde v0 es la velocidad inicial, para una caída desde el reposo v0 = 0 y h0 es la altura inicial decaída.
El experimento no se puede realizar del todo bien puesto que el aire produce rozamiento con el cuerpo, este rozamiento aumenta un margen de error y produce un frenado considerable sobre el cuerpo. Todo esto provoca grandes fallos, por eso se dice que esta experiencia sólo se puede realizar en el vacío en donde no existe rozamiento y no influye el sonido.

Materiales
* 2 Boliches dedistinto tamaño
* Cronometro
* Metro

Montaje
Teniendo como referencia una metro se midió dos alturas de 2,50 metros y otra de 1 metro, se deja caer una esfera desde determinada altura y se registra el tiempo 4 veces para disminuir los errores, este procedimiento se repite 2 veces para las 2 alturas existentes.
Bolón: 23Gram
Boliche: 6 Gram.

Bolón: 23Gram
Boliche: 6Gram.



Tablas de datos
BOLON |
Altura, Metros | t1 | t2 | t3 | t4 | Promedio |
0,50 | 0,36 | 0,38 | 0,28 | 0,28 | 0,33 |
1,00 | 0,43 | 0,38 | 0,40 | 0,37 | 0,40 |
1,50 | 0,59 | 0,55 | 0,53 | 0,58 | 0,56 |
2,00 | 0,65 | 0,67 | 0,63 | 0,68 | 0,66 |

BOLICHE |
Altura, Metros | t1 | t2 | t3 | t4 | Promedio |
0,50 | 0,26 | 0,35 | 0,30 | 0,33 | 0,31 |
1,00 | 0,45| 0,48 | 0,40 | 0,39 | 0,43 |
1,50 | 0,49 | 0,58 | 0,56 | 0,60 | 0,56 |
2,00 | 0,64 | 0,68 | 0,70 | 0,68 | 0,68 |

Altura, Metros | Bolón | Boliche |
0,50 | 0,33 | 0,31 |
1,00 | 0,40 | 0,43 |
1,50 | 0,56 | 0,56 |
2,00 | 0,66 | 0,68 |

Con estos datos se procedió a calcular gravedad con la siguiente expresión:
g=2yt2
Se calcula la gravedad por cada tipo de cuerpo y altura paraluego promediar resultados y así disminuir error.
* h=0,50m, Bolón.
g=2*0,50m0,33s2=1m0,11m2 = 9,09ms2
* h=1,00m, Bolón.
g=2*1,oom0,40s2=2m0,16m2 =12,5ms2
* h=1,50m, Bolón.
g=2*1,50m0,56s2=3m0,32m2 = 9,38ms2
* h=2,00m, Bolón.
g=2*2,00m0,66s2=4m0,43m2 = 9,30ms2
* h=0,50m, Boliche.
g=2*0,50m0,31s2=1m0,10m2 = 10ms2
* h=1,00m, Boliche....