Laboratorio

OBJETIVOS

1) Determinación experimental de la aceleración de la gravedad, utilizando un péndulo y un riel de aire

2) Comparación de los valores obtenidos, sobre la base de la precisión obtenida.

3) Comparación de los valores obtenidos, sobre la base de la exactitud tomando un valor de referencia

4) Verificación de la conservación de la energía mecánica, haciendo uso delequipamiento riel de aire.

A) MARCO TEÓRICO:

SEGUNDA LEY DE NEWTON

∑ F= m.a donde ∑ F es la fuerza neta sobre el sistema,
m es la masa del sistema,
a es la aceleración del sistema.

Campo de validez: m cte, sistema de referencias inerciales.

CINEMATICA DE LA PARTICULA:
[pic]
Donde la posición final, esigual a ½ de la aceleración por el tiempo que emplea en moverse desde su posición inicial a final al cuadrado mas velocidad inicial por tiempo mas posición inicial.

Derivando:
[pic]
Campo de validez: a=Cte.

TRIGONOMETRIA:

[pic]

a: hipotenusa b: opuesto c: adyacente

TRABAJO Y ENERGIA:

W

W

W Ya que despreciamos lainteracción por fricción.

Conservación de la Energía Mecánica:

h=0 en b, ya que tomamos como nivel Ugb=0

B) ESQUEMA GENERAL DEL EQUIPAMIENTO E INSTRUMENTAL UTILIZADO CON SUS CARACTERISTICAS

C) DESARROLLO DEL MODELO FISICO MATEMATICO

DCL C:

∑ F= m.aX: m.a = m.g.senα
Y: o= N – m.g.cosα

Variables a medir:

∆ X: desplazamiento de C (distancia entre los censores de las foto celdas)
∆ H: diferencia de altura entre los censores de las foto celdas
t : tiempo del desplazamiento.
α : ángulo de inclinación del riel de aire respecto a la horizontal. α = arc sen

C: carritode masa m

Instrumentos de medición:

• Cinta métrica: ∆ X=0.001m
Rango de trabajo: 5m
Sensibilidad: 1 / ∆ X

• Cronometro: ∆t= 0.01seg.
Rango de trabajo: No es relevante, por lo tanto no lo influye.
Sensibilidad: 1 / ∆t
• Balanza: ∆m=0.00001kg
Rango de trabajo: No es relevante
Sensibilidad: 1 / ∆m

D) HIPOTESIS SIMPLICATIVAS

• El movimiento de C puede ser representada por una partícula de masa puntal, ya que lo podemos describir tomando como referencia un punto, dado que su trayectoria es similar a la totalidad de las partículas del carro.
• Se desprecia lafricción del aire sobre el carro
• Se desprecia la fricción del riel sobre el carro ( ya que el propulsor libera aire, el cual actúa un “ colchón” entre C y la superficie
• Se comienza a analizar el movimiento desde Vo = 0m/s
• Aceleración constante
• Sistema inercial

E) DESCRIPCION DEL PROCEDIMIENTO

1) Previo a las mediciones, se analiza el comportamiento delsistema para determinar si C se comporta como una partícula.
2) Se determina el punto desde donde comenzara el movimiento de C (aquí, tener en cuenta que el cronómetro no comience a medir el tiempo antes de que C sea soltado)
3) Se mide con una cinta métrica ∆H.
4) Mientras un operador controla el cronometro, otro suelta C desde el punto inicial. Se anota el tiempo que tarda C enllegar a la foto celda.
5) Se repite el `paso anterior 10 veces para disminuir la incertidumbre accidental. Se anotan observaciones y resultados obtenidos
6) Con las mediciones realizadas, y las obtenidas indirectamente, se calcula g central.

F) obtención de los datos de medición

|Medición |t (s) |h 1(m) |H 2(m) |∆ x (m)...