Caida libre

Determinación experimental de la aceleración de la gravedad mediante el análisis de la caída libre de un cuerpo.
Conservación de la energía mecánica en Caída Libre.

Se determinó el valor para la aceleración de la gravedad a partir de las marcaciones que una chispa deja en una cinta de papel termo sensible a medida que un objeto cae, la chispa que marca el punto de las diferentes posicionesdel objeto en caída libre ocurre a intervalos de tiempos fijos, (1/60 segundos).

En la segunda parte del experimento se verifica la ley de la conservación de energía mecánica, se suma la energía potencial y cinética calculadas y se obtiene la energía total E.

I. INTRODUCCION

La energía cinética de un objeto puede cambiar únicamente si se realiza trabajo sobre él, la energía potencial sepuede pensar como una energía almacenada en el objeto y que puede convertirse en energía cinética. El concepto de energía cinética se puede aplicar únicamente cuando se está tratando con una clase especial de fuerzas llamadas fuerzas conservativas. La energía mecánica total de un sistema permanece constante si la única fuerza que realiza trabajo es una fuerza conservativa. Esto es equivalente aafirmar que si la energía cinética de un sistema conservativo aumenta ( o disminuye) en cierta cantidad, la energía potencial debe disminuir ( o aumentar) en la misma cantidad. Esto se conoce como la ley de la conservación de la energía mecánica.

II. MODELO TEÓRICO
La fuerza ejercida por la acción gravitacional sobre una masa próxima a la superficie terrestre es mg. Esta fuerza es de un tipoconocido como fuerza conservativa. Una fuerza conservativa es una para la cual se puede definir una función energía potencial. En el caso de fuerza gravitacional próxima a la superficie terrestre, la energía potencial Ug está dada por
[pic]
Donde [pic] es la posición de un punto de referencia respecto al cual se define la energía potencial.
En cualquier instante cuando lamasa m tiene la velocidad v la partícula tiene energía cinética K dada por
[pic]
La suma de la energía potencial y cinética a es igual a la energía total E. En un sistema aislado donde solo están presentes fuerzas conservativas, la energía total E es constante durante el movimiento. Este es el principio de conservación de la energía mecánica. En forma de ecuación la energía estádada por

E=[pic]+[pic]

La energía mecánicano se conserva cuando están presentes fuerzas no conservativas. Las fuerzas no conservativas son aquellas para las cuales no es posible definir una función energía potencial. La fricción es una fuerza no conservativa, y la energía mecánica no se conserva en presencia de fuerzas de fricción.

III. ANALISIS Y RESULTADOS

Se determinó lacoordenada y de cada punto y se hizo una tabla con t en segundos y y en metros, se calculó v en m/s y velocidad media en m/s para luego elaborar una gráfica de y vs t y v vs t. La tabla es la siguiente:

|Punto |t(s) |y(m) |v(m/s) |
|0 |0.000 |0.000 |0.000 |
|3 |0.050 |0.035 |0.700|
|6 |0.100 |0.089 |0.890 |
|9 |0.150 |0.168 |1.120 |
|12 |0.200 |0.270 |1.353 |
|15 |0.250 |0.396 |1.583 |
|18 |0.300 |0.548 |1.827 |
|21 |0.350 |0.723 |2.065|
|24 |0.400 |0.921 |2.303 |
|27 |0.450 |1.144 |2.542 |
|30 |0.500 |1.391 |2.782 |

|Ay(m) |AV=y/At(m/s) |
|0.000 |0.000 |
|0.035 |0.700 |
|0.054 |1.080 |...