Lab caida libre

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN
ESCUELA DE FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA
PRÁCTICA: “CAÍDA LIBRE” –MEDIDA DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD-

Stephanny Gloria Moreno
Alejandra Zambrano Llano

FUNDAMENTO TEÓRICO:

* Marco de referencia y sistema de coordenadas.
* Movimiento Uniformemente Variado.
* “Caída libre”.
* Regresión cuadrática.

TRABAJOPRÁCTICO:

* El montaje para la realización de la práctica se ilustra en la figura 1.

Figura 1

* La fotocompuerta se conecta al PC de la siguiente forma: una terminal a un puerto USB (para alimentar eléctricamente el Diodo Emisor de Luz –LED-) y la otra terminal a la entrada del micrófono (para entrar la señal de respuesta al PC).
* Activar el Sonoscopio Virtual de la plataformasoftware PhysicsSensor.
* Atender la explicación del profesor o del monitor sobre el manejo de este sistema hardware-software.

* Al dejar caer una regla-cebra a través de la fotocompuerta se despliega en el sonoscopio virtual una señal similar a la de la figura 2, donde los picos mostrados son el resultado de las repetidas interrupciones que hacen las franjas oscuras de la regla-cebra alhaz de luz. Esta señal permite medir los instantes para diferentes posiciones del centro de masa de la regla-cebra (“partícula en caída libre”).

Figura 2

* Definir como marco de referencia el laboratorio y como sistema de coordenadas el eje Y apuntando hacia abajo. Considerar que el instante corresponde al momento en el cual la regla-cebra comienza a atravesar el haz de luz y la posiciónde su centro de masa, en ese instante, es el origen de coordenadas (). Por lo tanto, la posición del centro de masa en cualquier instante se expresa como,

[1]

Siendo la velocidad inicial del centro de masa y la aceleración de gravedad (su valor convencionalmente verdadero en la ciudad de Medellín se tomará: 9,78 m.s-2).

* Dejar caer la regla-cebra a través de la fotocompuertay observar la señal correspondiente en el sonoscopio (el software da la opción de guardar los datos por si es necesario un análisis posterior de los mismos). Mediante un análisis de ésta, obtener los datos para llenar las dos primeras columnas en blanco de la tabla 1. Repetir la caída de la regla-cebra (garantizar que se dejo caer desde la misma posición) otras 4 veces y terminar de llenar latabla 1. Posteriormente, llenar también la tabla 2.

Tabla 1:

| y (m) | EVENTO 1 | EVENTO 2 | EVENTO 3 | EVENTO 4 | EVENTO 5 | PROMEDIO |
| | t (s) | t (s) | t (s) | t (s) | t (s) | t (s) |
Posición 1 | 0,000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,000 |
Posición 2 | 0,010 | 0,0181 | 0,0232 | 0,0235 | 0,0219 | 0,0215 | 0,010 |
Posición 3 | 0,020 | 0,0316 | 0,0324 | 0,0393 |0,0366 | 0,0362 | 0,020 |
Posición 4 | 0,030 | 0,0431 | 0,0463 | 0,0516 | 0,0489 | 0,0481 | 0,030 |
Posición 5 | 0,040 | 0,0531 | 0,0578 | 0,0628 | 0,0597 | 0,0593 | 0,040 |
Posición 6 | 0,050 | 0,0628 | 0,0682 | 0,0728 | 0,0697 | 0,0693 | 0,050 |
Posición 7 | 0,060 | 0,0709 | 0,0779 | 0,0817 | 0,0782 | 0,0778 | 0,060 |
Posición 8 | 0,070 | 0,0794 | 0,0823 | 0,0902 | 0,0867 | 0,0867 |0,070 |
Posición 9 | 0,080 | 0,0871 | 0,0937 | 0,0986 | 0,0948 | 0,0944 | 0,080 |
Posición 10 | 0,090 | 0,0994 | 0,0956 | 0,1060 | 0,1025 | 0,1021 | 0,090 |
Posición 11 | 0,100 | 0,1010 | 0,1014 | 0,1129 | 0,1090 | 0,1094 | 0,100 |
Posición 12 | 0,110 | 0,1079 | 0,1191 | 0,1198 | 0,1160 | 0,1164 | 0,110 |
Posición 13 | 0,120 | 0,1194 | 0,1264 | 0,1264 | 0,1222 | 0,1225 | 0,120 |
Posición14 | 0,130 | 0,1210 | 0,1268 | 0,1329 | 0,1291 | 0,1291 | 0,130 |
Posición 15 | 0,140 | 0,1264 | 0,1307 | 0,1387 | 0,1349 | 0,1353 | 0,140 |


Tabla 2:

PROMEDIOS |
t (s) | y (m) | ∆t (s) | ∆y (m) |
0,0000 | 0,000 | 0,0004 | 0,001 |
0,0216 | 0,010 | 0,0022 | 0,001 |
0,0352 | 0,020 | 0,0032 | 0,001 |
0,0476 | 0,030 | 0,0032 | 0,001 |
0,0605 | 0,040 | 0,0073 | 0,001 |...