Vectores Y Fuerza
1.- Introducción:
El movimiento de caída libre de los cuerpos es unos de los más básicos en la naturaleza, ha sido observado y estudiado por el ser humano desde tiempos remotos con el descubrimiento Newton demostró que la fuerza de la gravedad tiene la dirección de la recta que une los centros de los astros y el sentido corresponde a una atracción es una fuerza directamenteproporcional al producto de las masas que interactúan inversamente proporcional las distancia que las separa de la constante de proporcionalidad G, se denomina constante de gravitación universal. Las aplicaciones de este tipo de movimiento van desde los estudios de balística usados para fines militares, lanzamiento de cohetes al espacio con fines tecnológicos y científicos hasta en áreas dedeportes y recreación como paracaidismo, ski, golf, etc. en este experimento trataremos de demostrar cuantitativamente el movimiento de caída libre en línea recta de una esfera. Luego comparamos los resultados experimentales con aquellos que se esperan por los conocimientos ya establecidos en el tema.
2.-Marco teórico
Aceleración: Es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad porunidad de tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por o y su módulo por . Sus dimensiones son . Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s2.-
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.): Es el tipo de movimiento en que la trayectoria del móvil es una línea recta y el vector de la aceleración es constante. Para el la trayectoria sea unalínea recta
es necesario que la aceleración sea paralela a la velocidad del móvil en todo instante. Si la aceleración esta la misma dirección que el movimiento, decimos que el móvil realiza un movimiento acelerado, pero si la aceleración está en contra del movimiento, decimos que el
Móvil realiza un movimiento desacelerado. Podemos distinguir 4 ecuaciones características de este tipo demovimiento, todas son deducidas de la definición de aceleración como cambio de velocidad por unidad de tiempo.-
Donde el signo positivo indica que si el movimiento es acelerado pero si es desacelerado se usa el signo negativo.-
Movimiento de Caída Libre:
El científico y astrónomo Galileo Galilei (1564-1642) llegó a la conclusión que los cuerpos al ser soltados en el vació desde la misma altura, caencon la misma aceleración y llegan al suelo al mismo tiempo, sin importar las masas de estos. Luego el movimiento rectilíneo de caída libre, es un movimiento de tipo M.R.U.V. cuya aceleración es constante (“g”: la aceleración de la gravedad). Sus ecuaciones de movimiento serían:
vf= Vo ±g* t
vf2= Vo2 ± 2* g*d
d = Vo* t ± (1/2) g* t2
d = ( Vo± Vf ) t / 2
nota: significante de los datos
Vf= velocidad final
Vo = velocidad inicial
a = aceleración
t = tiempo
g= gravedad
Donde se usa + cuando el móvil acelera (cae), y se usa – cuando el móvil desacelera (sube, si es que fue lanzado desde abajo verticalmente para arriba).Consideraremos el caso en él una esfera de Hierro es dejada caer desde una altura “d”, luego su velocidad inicial es cero y tiene aceleración “g” hasta quellega al piso. La tercera ecuación del movimiento se convierte en:
d = + (1/2) g *t2……(*)
De esta ecuación vemos que la relación entre la distancia “d” (altura) recorrida por la esfera y el cuadrado del tiempo “t” que demora en caer al piso, es lineal. Así si tomamos datos de tiempo decaída para diferentes alturas tendremos una data que debe ajustarse a una recta, cura pendiente será la mitad dela gravedad.
3.-Objetivos generales:
Conocer, comprender e identificar los movimientos de los cuerpos que se encuentran bajo los efectos de la fuerza gravitacional del planeta tierra mientras se encuentran en caída libre, identificando que leyes rigen los movimientos que experimentan los cuerpos bajo los efectos de la fuerza gravitacional en el instante de la caída.
4.-Objetivos...
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