Laboratorios de fisica 2

MOVIMIENTO DE CAIDA LIBRE

FISICA 1

OBJETIVO GENERAL
* Entender de un modo práctico y sencillo el tema de Caída Libre de los Cuerpos para así ponerlo en práctica para la vida en situaciones necesarias.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Comparar el tiempo empleado por dos cuerpos de la misma forma y peso, en caer una altura determinada.

* Analizar experimentalmente la relaciónfundamental entre la altura y el tiempo empleado por un cuerpo que cae libremente cerca de la superficie terrestre.

* Identificar las leyes, ecuaciones y diferentes problemas que pueden surgir de la caída libre de los cuerpos.

MOVIMIENTO EN CAIDA LIBRE

En mecánica, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definiciónformal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tenidas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido.
En la caída libre propiamente dicha, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esascondiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambos adquirirían la misma aceleración,, que es la aceleración de la gravedad y por tanto, caerían al mismo tiempo.
Por el contrario, cuando la caída tiene lugar en el seno de un fluido, como elaire; hay que considerar la resistencia aerodinámica que actúa sobre el cuerpo. Aunque técnicamente ya no es libre, esta caída se describe matemáticamente con las mismas ecuaciones del movimiento de caída libre, pero agregando el término aerodinámico correspondiente.
El movimiento en caída libre presenta las siguientes características:
* Es un movimiento rectilíneo uniforme acelerado.
* Latrayectoria de la partícula es en línea recta.
* La aceleración es la gravedad.
* Los cuerpos se mueven hacia arriba o hacia abajo.

FORMULAS DE LA CAIDA Y SUBIDA DE LOS CUERPOS EN CAIDA LIBRE.
* CUERPOS EN CAIDA:
* Y=Vi.t+g.t22
Donde la altura es igual a la velocidad inicial por tiempo más la gravedad por tiempo al cuadrado sobre dos.

* Vf=Vi+g.t
Donde la velocidad finales igual a velocidad inicial más la gravedad por tiempo.
* Vf2= Vi2+2 g.y
Donde la velocidad final al cuadrado es igual a la velocidad inicial al cuadrado más dos veces la gravedad por la altura.

* CUERPOS EN SUBIDA:

* Y=Vi.t-g.t22
Donde la altura es igual a la velocidad inicial por tiempo menos la gravedad por tiempo al cuadrado sobre dos.
* Vf=Vi-g.t
Donde la velocidadfinal es igual a velocidad inicial menos la gravedad por tiempo.
* Vf2= Vi2-2 g.y
Donde la velocidad final al cuadrado es igual a la velocidad inicial al cuadrado menos dos veces la gravedad por la altura.

MATERIALES

Materiales cantidad
* Disparador de bola 1
* Balín 1
* Contador 4-4 1
* Barrera óptica compacta 5
* Base triangular 1
*Varilla de soporte L=1000 mm 1
* Regla 1000 mm 1
* Cable de conexión 100 mm 14
* Pinza en ángulo recto 8
* Esfera de acero con eje 1
* Sedal, 2m 1
* Pinza universal 3
* Corredera para regla graduada 2
* Columnas de madera y hierro 1


Montaje y procedimiento

Diagrama1: barreras ópticas.

Realizamos el montaje de acuerdo con el diagrama 1, dondelas barreras ópticas estuvieran bien alineadas para evitar dañarlas al pasar el balín.
Tomamos un balín y lo dejamos caer a través de las barreras ópticas, tomando los tiempo que este empleo al pasar por cada barrera; nuevamente dejamos caer el balín por las barreras ópticas y volvimos a tomar los tiempos, con el fin de sacar el tiempo promedio en las dos caídas.
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