Caida Libre

17/09/10

CAIDA LIBRE Luis Adrian Castillo Hoyos Said Herrera Berrocal Jesús Valderrama Ingeniería de sistemas-miércoles 8:00 Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN. Mediante el siguiente informe se buscara identificar experimentalmente la relación funcional entre la altura y el tiempo empleado por un cuerpo que cae libremente cerca de la superficie terrestre, teniendo en cuenta lascaracterísticas y factores presentes en este movimiento, el cual esta relacionado de manera directa con la fuerza de gravedad, la cual influencia los cuerpos al caer, partiendo del reposo hacia la superficie de la Tierra y sin estar impedidos por un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje.

1. TEORÍA RELACIONADA Un caso particular de movimiento en una dimensión, es aquel de losobjetos que se mueven libremente en dirección vertical (es decir en el eje y), cerca de la superficie de la Tierra, que se conoce como movimiento de caída libre. Este es uno de los factores más comunes y naturales experimentados en la vida cotidiana, todos los ejemplos de este evento están más que todo vasados en la caída de un objeto hacia la superficie terrestre. Cuando un cuerpo se deja caer en elvacio, se desplaza verticalmente con una aceleración constante, lo que hace que su rapidez aumente uniformemente en la medida que transcurre el tiempo de caída, por esta razón, la caída de los cuerpos cerca de la superficie de la tierra es un ejemplo particular del movimiento uniformemente acelerado. Como lo sabemos, todos los cuerpos en caída libre lo hacen de igual manera y por lo tanto con lamisma aceleración. A esta aceleración de caída libre se le denomina aceleración de la gravedad y se denota por (g). Y su valor es aproximadamente es 9.8 m/s2 sobre el nivel del mar, lo cual significa que un cuerpo que se deja caer libremente aumenta su velocidad en 9.8 m/s2 cada segundo que transcurre al caer.

Las ecuaciones necesarias y que se deben tener en cuenta para el estudio de la caídalibre son: Las ecuaciones generales del movimiento:

[2] Podemos adaptar estas ecuaciones para el movimiento de caída libre. Si suponemos que dejamos caer un cuerpo (en lugar de lanzarlo), entonces su velocidad inicial será cero y por tanto el primer sumando de cada una de las ecuaciones anteriores también será cero, y podemos eliminarlos:

[2]

CAIDA LIBRE

Luis Adrian Castillo Hoyos SaidHerrera Berrocal Jesús Valderrama Ingeniería de sistemas-miércoles 8:00 Universidad de Córdoba, Montería

Por otro lado, en una caída libre la posición que ocupa el cuerpo en un instante es precisamente su altura h en ese momento. Como hemos quedado en llamar g a la aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre, podemos expresar las ecuaciones así:

������ = ½ · ������ · ������²������������ = ������ · ������
A través de este tipo de ecuaciones, podemos entender y manejar la resolución de problemas, relacionados con el movimiento acelerado; caída libre. Las graficas de este movimiento acelerado son l as siguientes:

2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO. Materiales: 1 Balín 1 Contador 4-4 5 Barrera óptica compacta 1 Varilla de soporte (1000 mm) 1 Regla (1000 mm) Para el estudio de la caída libre, elmontaje experimental se hace de manera similar al de la figura1

Figura 1. Montaje experimental

Después de ajustar los contadores en la varilla de soporte se calcularon las medidas 2

CAIDA LIBRE

Luis Adrian Castillo Hoyos Said Herrera Berrocal Jesús Valderrama Ingeniería de sistemas-miércoles 8:00 Universidad de Córdoba, Montería

comprendidas entre los sensores para relacionarlas conel tiempo de caída del balín; luego se revisaron los contadores verificando que estos estén en cero, posteriormente procedemos a tomar el balín, lo ubicamos por encima del primer sensor este se dejo caer atravesando los sensores y marcando tiempos que se le establecerían a las distancias establecidas a los sensores teniendo en cuenta que el tiempo denotado por el primer sensor...