Laboratorio Caida Libre
Páginas: 8 (1981 palabras)
Publicado: 12 de mayo de 2012
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Licenciatura en Química
Laboratorio 3 Caída Libre - M.U.A
2 de abril de 2012
CAICEDO CARLOS A.
MARROQUÍN JORGE E.
SANDOVAL JULY
El experimento se basa en un sensor de caída libre para medir el tiempo, junto con una pinza de sujeción, una base y un balín. El montaje se hace primero con la altura deseada, y se procede a dejar caerel balín, el sensor nos muestra en milésimas de segundo lo que tarda en caer desde la pinza hasta la canasta.
MARCO TEÓRICO
MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistenciaaerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.
Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar nide paracaídas durante un cierto trayecto.
La caída libre como sistema de referencia: Un sistema de referencia ligado a un cuerpo en caída libre puede considerarse inercial o no inercial en función del marco teórico que esté utilizándose.
Desde el punto de vista de la física clásica, un sistema de referencia en caída libre es un sistema acelerado por la fuerza de la gravedad y, como tal, es noinercial. Por el contrario, desde el punto de vista de la física relativista, el mismo sistema de referencia es inercial, pues aunque está acelerado en el espacio, no está acelerado en el espacio-tiempo.
Ecuación del movimiento: De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa por la aceleración que adquiere. En caída libre sólo intervienenel peso (vertical, hacia abajo) y el rozamiento aerodinámico en la misma dirección, y sentido opuesto a la velocidad. Dentro de un campo gravitatorio aproximadamente constante, la ecuación del movimiento de caída libre es:
La aceleración de la gravedad lleva signo negativo porque se toma el eje vertical como positivo hacia arriba.
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO
El movimientouniformemente acelerado (M.U.A) es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante (en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo.
En una dimensión, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial tienen la misma dirección.
Es aquel en el que un móvil sedesplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
Enmecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
* La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
* La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
* La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
El movimiento MRUA, como su propio nombre indica, tieneuna aceleración constante, cuyas relaciones dinámicas y cinemáticas, respectivamente, son:
(1)
La velocidad v para un instante t dado es:
(2a)
siendo la velocidad inicial.
Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:
(3)
donde es la posición inicial.
Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el desplazamiento y la rapidez...
Licenciatura en Química
Laboratorio 3 Caída Libre - M.U.A
2 de abril de 2012
CAICEDO CARLOS A.
MARROQUÍN JORGE E.
SANDOVAL JULY
El experimento se basa en un sensor de caída libre para medir el tiempo, junto con una pinza de sujeción, una base y un balín. El montaje se hace primero con la altura deseada, y se procede a dejar caerel balín, el sensor nos muestra en milésimas de segundo lo que tarda en caer desde la pinza hasta la canasta.
MARCO TEÓRICO
MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistenciaaerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.
Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar nide paracaídas durante un cierto trayecto.
La caída libre como sistema de referencia: Un sistema de referencia ligado a un cuerpo en caída libre puede considerarse inercial o no inercial en función del marco teórico que esté utilizándose.
Desde el punto de vista de la física clásica, un sistema de referencia en caída libre es un sistema acelerado por la fuerza de la gravedad y, como tal, es noinercial. Por el contrario, desde el punto de vista de la física relativista, el mismo sistema de referencia es inercial, pues aunque está acelerado en el espacio, no está acelerado en el espacio-tiempo.
Ecuación del movimiento: De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa por la aceleración que adquiere. En caída libre sólo intervienenel peso (vertical, hacia abajo) y el rozamiento aerodinámico en la misma dirección, y sentido opuesto a la velocidad. Dentro de un campo gravitatorio aproximadamente constante, la ecuación del movimiento de caída libre es:
La aceleración de la gravedad lleva signo negativo porque se toma el eje vertical como positivo hacia arriba.
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO
El movimientouniformemente acelerado (M.U.A) es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante (en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo.
En una dimensión, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial tienen la misma dirección.
Es aquel en el que un móvil sedesplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
Enmecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
* La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
* La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
* La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
El movimiento MRUA, como su propio nombre indica, tieneuna aceleración constante, cuyas relaciones dinámicas y cinemáticas, respectivamente, son:
(1)
La velocidad v para un instante t dado es:
(2a)
siendo la velocidad inicial.
Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:
(3)
donde es la posición inicial.
Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el desplazamiento y la rapidez...
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