Caida libre


ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………2

2. METODOS Y MATERIALES…………………………………………………….3

3. RESULTADOS………………………………………………………………………..4

4. CUESTIONES…………………………………………………………………………7

5. DISCUSIÓN……………………………………………………………………………7
















1. INTRODUCCIÓN
Uno de los movimientos más importantes en la física es la caída libre, definido como el movimiento de uncuerpo bajo la acción exclusiva de la gravedad (excluyendo los afectados en mayor o menor medida por la resistencia del aire) y que parten del reposo hacia la superficie de la tierra. Existen tres leyes que lo fundamentan:
Todos los cuerpos caen en el vacío con la misma aceleración.
Los cuerpos al caer adquieren velocidades que son proporcionales a los tiempos que emplean en caída.
Losespacios que recorren los cuerpos al caer están en proporción directa de los cuadrados de los tiempos que tardan en recorrerlos.

Podemos estudiar este movimiento, por un lado, a través de la intensidad del campo gravitatorio (fuerza gravitatoria específica que actúa sobre un cuerpo en el campo gravitatorio de otro), que se calcula según la Ley de Newton de la Gravitación Universal:

Donde G= 6,670 ·10-11 N · m2 · kg-2, la constante de la Gravitación universal. MT = 5,98 · 10-11 kg, la masa de la Tierra. RT = 6370 km, el radio de la Tierra bajo la suposición de que la Tierra es una esfera.H, la altura del objeto respecto a la superficie de la Tierra.
Cuando la altura del objeto, H, es mucho más pequeña que el radio de la Tierra (en lanzamientos de corto recorrido) se puede considerar despreciable, y obtendremos un valor del campo gravitatorio bastante bien aproximado mediante:

De esta manera podemos tomar un valor de la aceleración de la gravedad prácticamenteconstante y equivalente a 9,8 m/s2.
Por otro lado, el movimiento cumple las leyes de la cinemática, más concretamente de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, por lo que sigue las siguientes ecuaciones:



En ellas, y es la altura recorrida, a la aceleración de la gravedad (g=9,8), vo la velocidad inicial, vf la final y y0 la altura inicial. Sin embargo al ser caída libre la velocidadinicial es cero, y la altura inicial también la podemos considerar nula. Por tanto las ecuaciones nos quedarían:



Para que todo esto se cumpla, como demostraron Galileo y Newton, las condiciones deben ser de vacío, donde no existe rozamiento con el aire.

2. METODOS Y MATERIALES
Los materiales que hemos utilizado en el laboratorio son:
Esfera de metal
Cronometro digital
Barra donde sesujeta el disparador
Cuenco en el que cae la esfera
En este experimento debíamos realizar una serie de mediciones que nos relacionaran el espacio con el tiempo que tarda en recorrerlo. Para ello debemos llevar a cabo un montaje parecido al que se muestra en la siguiente foto.
En ella podemos ver que existe una barra que sujeta un disparador en el que se encuentra la bola inicialmente, y que estáconectado a un cronometro digital. Este se inicia cuando pulsamos el tornillo interruptor y la esfera cae. De la misma manera el cronometro parará cuando la bola llegue a cazoleta y esta se desplace unos milímetros hacia abajo. Por eso, después de cada lanzamiento la cazoleta deberá regresar a su posición inicial y el cronometro ponerse a cero.

En la práctica se han realizado mediciones deltiempo que tarda la bola en caer desde diferentes alturas, empezando por 10 cm hasta 80 cm en intervalos de 5 cm. Para ser más precisos, se tuvo que repetir tres veces el experimento para cada altura y apuntar cada tiempo obtenido. Así se podrá obtener la aceleración de la gravedad de una forma menos errónea (consideramos la resistencia del aire como nula).

3. RESULTADOS
1.) Modificando la...