Laboratorio de Física Caida Libre

Páginas: 5 (1111 palabras) Publicado: 17 de noviembre de 2013
ESCUELA DE FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA
PRÁCTICA: “CAÍDA LIBRE” –MEDIDA DE LA ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD-



FUNDAMENTO TEÓRICO:

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

TRABAJO PRÁCTICO:


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


Figura 1

Lafotocompuerta 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 plataforma software PhysicsSensor.
Atender la explicación del profesor o del monitor sobre el manejo de este sistemahardware-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 al haz de luz. Esta señal permite medir los instantes para diferentes posiciones del centro de masa de la regla-cebra (“partículaen 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 posición de su centro de masa, en ese instante, es el origen de coordenadas (). Por lo tanto, la posición del centro de masa encualquier 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 fotocompuerta y observar la señal correspondiente en el sonoscopio (el software da la opción de guardar los datos por si es necesario unanálisis 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 la tabla 1. Posteriormente, llenar también la tabla 2.

Tabla 1:



Tabla 2:



















UsarPhysicsSensor para hacer una regresión cuadrática de y vs t (emplear los datos de la tabla 2).

La gráfica obtenida es:



Los coeficientes de la parábola () obtenida son:










Del coeficiente obtener el valor de la aceleración de la gravedad:




Por lo tanto,



La incertidumbre es,



Por lo tanto,



En definitiva la aceleración de lagravedad se reporta así,




El porcentaje de error es,



Resumen de los resultados:

Tabla 5
MEDIDA DE LA GRAVEDAD
% de ERROR



3,27

Preguntas:

¿El valor de la aceleración de la gravedad dependerá del peso de la regla? En otras pablaras, si a la regla se le suspende una masa, ¿el valor de la aceleración de la gravedad aumentará, disminuirá o permanecerá inalterado?
Rta//El valor de la aceleración de la gravedad permanecerá inalterado, debido a que el valor de la aceleración de la gravedad para el movimiento de caída libre es constante en las proximidades de la superficie del planeta tierra para cualquiera que sea el objeto que actúe bajo este movimiento.
Fuente:http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//1000/1151/html/23_peso_y_masa__ley_de_gravitacin_universal.html

¿Cuál cree qué es el efecto de la fricción del aire sobre el valor de la aceleración de la gravedad?
Rta// El efecto que tendrá la ficción del aire sobre el valor de la gravedad será nulo, aunque es posible que esta afecte la velocidad de caída del objeto ya que esta fricción hará parte de las fuerzas que influyen en el movimiento del cuerpo.
Fuente:...
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