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7/23/2019 Lab3(Caida Libre)
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CALLAOFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y
MATEMATICAS
ESCUELA PROFESIONAL DE FISICA
INFORME DE CAIDA LIBRE
CURSO : FISICA I
PROFESOR : JUVENAL TORDOCILLO
ALUMNOS : CHAVARRIA M. CARLOS 050126I CORDOVA C. MARIO 041004A SANCHEZ E. PAUL 060125E SALVATIERRA AMILCAR UCHUPE JUAN
CICLO : II
Bellavista - Callao
2007
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Cada libre
Introduccin
El movimiento de cada libre es un movimiento uniformemente acelerado, es
decir, la aceleracin instantnea es la misma en todos los puntos del recorrido
y coincide con la aceleracin media, y esta aceleracin es la aceleracin de la
gravedad.
Objetivos
El movimiento de cada libre es un movimiento uniformemente acelerado,
donde la aceleracin instantnea coincide con la aceleracin de la gravedad,
luego de la sesin de laboratorio el estudiante ser capaz de realizar lo
siguiente:
- Calcular la aceleracin de la gravedad usando el sistema data studio.
- Verificar ue la aceleracin de la cada de un cuerpo no depende de su
masa.
- !ealzar un anlisis grafico de los parmetros registrados por lossensores a fin de establecer con un mnimo de margen de error las
magnitudes fsicas buscadas
"gravedad, tiempo de cada#
- Verificar la relacin entre la distancia de cada con el tiempo empleado
Fundamento terico
$e le llama cada libre al movimiento ue se debe %nicamente a la influencia
de la gravedad.
&odos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleracin
dirigida 'acia aba(o cuyo valor depende del lugar en el ue se
encuentren. En la &ierra este valor es de apro)imadamente *,+ ms, es
decir ue los cuerpos de(ados en cada libre aumentan su velocidad
"'acia aba(o# en *,+ ms cada segundo.
En la cada libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
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a aceleracin a la ue se ve sometido un cuerpo en cada libre es tan
importante en la /sica ue recibe el nombre especial de aceleracin de la
gravedady se representa mediante la letra g.
0ara la cada libre, la grfica posicin tiempo tiene la siguiente apariencia:
1ebemos recordar ue en las grficas posicin-tiempo, una curva indicaba la
e)istencia de aceleracin.
a pendiente cada vez ms negativa nos indica ue la velocidad del cuerpo es
cada vez ms negativa, es decir cada vez mayor pero dirigida 'acia aba(o. Esto
significa ue el movimiento se va 'aciendo ms rpido a medida ue
transcurre el tiempo.
$e observa la grfica v-t de la derec'a ue corresponde a un movimiento de
cada libre.
$u forma recta nos indica ue la aceleracin es constante, es decir ue la
variacin de la velocidad en intervalos regulares de tiempo es constante.
tiempo "s# 2 3 4 5 6 7
velocidad "ms# 2 -32 -42 -52 -62 -72
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E'uipos ( materiales
; 1escripcin Cdigo Cantidad
3 Computadora personal 3
4 0rograma data $tudio instalado 3
5 s'op ?72 C
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E)*E+I,E.O/
*+I,E+ C.I1I"determinacin de la gravedad#
a# Bnote el tiempo de cada de la lmina de 65,5g.
b# Bnote la magnitud de la gravedad en ms4.
c# Con el valor obtenido previamente calcule el valor de la velocidad final
de cada.
d# Bnote sus resultados en la tabla.
.B3 4 5 6datos registrados considerando la lamina de 65,5g#
umero de
medicin
5 2 8 9 *romedio
.iempo de
cada 6s:
2,34+5 2,34@7 2,34?5 2,34@4 2,3437 2,347*@
celeracin
gravedad
6m;s2:
*,* *,* *,+ *,@ *,? *,?+
1elocidad
inicial 6m;s:
3,32 3,37 3,36 3,42 3,4+ 3,3?6
1elocidad
%inal de cada
6m;s:
4,6* 4,73 4,72 4,72 4,77 4,73
3ongitud
recorrida 6m:
2.472
Calculando la velocidad terica %inal:
v2 8 3,3?6 m;s
g 8 *,?+ m;s2
t 8 2,347*@s
$e sabe ue: vf 8 v 2gt reemplazando datos:
Vf 8 3,3?6 "*,?+# "2,347*@# D Vf 8 2
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Calculando el error para la velocidad>
Error absoluto:
V final teo8 4,62@ m;s
V final e)p. 8 4,73 m;s
?v8 "V final teo - V final e)p.# 8 "4,62@ - 4,73# 8 @ 6-0
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Calculando la desviacin estndar para la gravedad
$ 87
#?,*?+,*"#@,*?+,*"#+,*?+,*"#*,*?+,*"#*,*?+,*" 44444 ++++
$ 8 0>55==
Calculando la desviacin estndar para la velocidad %inal de cada
$ 87
#77,773,4"#72,473,4"#72,473,4"#73,473,4"#6*,473,4" 44444
++++
$ 8 0 .IE,*O
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/E C.I1I"determinacin de la gravedad#
a# Bnote el tiempo de cada de la lmina 65,5g 7g.
b# Bnote la magnitud de la gravedad en ms4.
c# Con el valor obtenido previamente calcule el valor de la velocidad final
de cada.
d# Bnote sus resultados en la tabla.
.B3 4 6datos registrados considerando la lmina de 65,5g 7g#
umero de
medicin
5 2 8 9 *romedio
.iempo de
cada 6s:
2,3366 2,3336 2,33+* 2,3376 2,335@ 2,336?6
celeracin
gravedad
6m;s2:
*,? *,? *,? *,@ *,? *,@+
1elocidad
inicial 6m;s:
3,6? 3,74 3,57 3,67 3,6* 3,67@
1elocidad%inal de cada
6m;s:
4,@7 4,@* 4,7* 4,@5 4,@@ 4,@66
3ongitud
recorrida 6m:
2.472
Calculando la velocidad terica %inal:
v2 8 3,67@ m;s
g 8 *,@+ m;s2
t 8 2,336?6s
$e sabe ue: vf 8 v 2gt reemplazando datos:
Vf 8 3, 67@ "*, @+# "2, 336?6# D Vf 8 2
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Calculando el error para la velocidad>
Error absoluto:
V final teo8 4,7@?m;s
V final e)p. 8 4, @66m;s
?v8 "V final teo - V final e)p.# 8 "4, 7@?- 4, @66m# 8 @ 6-0
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Calculando la desviacin estndar para la gravedad
$ 87
#?,*@+,*"#@,*@+,*"#?,*@+,*"#?,*@+,*"#?,*@+,*" 44444
++++
$ 8 0
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5> GHue %actores pueden causar las di%erencias entre el valor obtenido ( el
valor comnmente aceptado para la aceleracin de la gravedadJ
El rozamiento "este factor se menciona directamente o, de forma indirecta,
indicando aspectos como la forma del ob(eto, el aire,..# y la masa. os cuerpos
no caen con una aceleracin constante independiente de su masa, sino ue esta
depende de la magnitud de las fuerzas de friccin ue obran sobre el cuerpo.
2> G3a %uerKa de %riccin juega un papel importante en este
eLperimentoJ
Gueno para nuestro e)perimento no se considero la friccin del aire, porue se
realizo como si fuese un sistema aislado, adems dic'a friccin es mnima y
despreciable para el e)perimento>
*roblema 0
a ecuacin H vs &
4H8Ho Vo& 2.7g&
1e au despe(amos el espacio recorrido respecto a tiempo donde notamos la
distancia es constante y el tiempo tambien por ende nos da como resultado una
constante
4"H IHo#&.& 8g
4"2.52-2.27#m2.45ss
!eemplazando datos de la grfica tenemos
g 8"*.?@#ms.s
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1onde este es la constante de proporcionalidad para cualuier punto de la
grafica, ue su ecuacin respectiva es:
4
H8 Ho 2.7g&
a constante de proporcionalidad es la aceleracin de la gravedad ue este es
el cambio de velocidad por unidad de tiempo es igual apro)imadamente a
*.+ms.s
8> si lanKamos un cuerpo &acia verticalmente &acia arriba< alcanKara una
altura mLima ( despuMs caer< Gtanto la %ase de ascenso como la de
descenso son de cada libreJ
$i, si lanzamos un cuerpo verticalmente 'acia arriba, alcanzar una altura
m)ima y despu9s caer. &anto la fase de subida como la de ba(ada son de
cada libre porue as se llaman los movimientos ue slo dependen de la
gravedad.
Aientras el cuerpo va 'acia arriba, su rapidez disminuye y por lo tanto la
gravedad estar dirigida en sentido contrario, es decir 'acia aba(o.
=> en el espacio GeListe la gravedadJ< justi%i'ue su respuesta.
En el espacio e)iste la gravedad relativa de los astros como los planetas,
e(emplo de la tierra, la cual es la ue mantiene a los sat9lites dando vueltas
alrededor de del globo en lugar de ue se ale(en en la inmensidad del
espacio. a sensacin de ingravidez ue reportan los astronautas ue se
encuentran dentro de las naves se produce porue estas se encuentran en loue en fsica se conoce como Jcada libreK, es decir, abandonada a la
trayectoria "en este caso circular# ue sigue ba(o el solo efecto de la gravedad.
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Conclusin
Ln ob(eto lanzado 'acia arriba y uno lanzado 'acia aba(o e)perimentara la
misma aceleracin ue un ob(eto ue se de(a caer desde el reposo. Lna vez
ue estn en cada libre, todos los ob(etos tienen una aceleracin 'acia aba(o,
igual a la aceleracin de la grave.
Aario Crdova Muti9rrez
Es importante resaltar el 'ec'o de ue en este e)perimento los ob(etos sern
liberados desde el reposos se desprecia la resistencia del aire y se supone ue
la aceleracin en cada libre no varia con la altitud, entonces el movimiento
vertical de un ob(eto ue cae libremente es euivalente al movimiento en unadimensin con aceleracin constante
Carlos C'avarria
o 'abiendo resistencia en el aire se encuentra ue todos los cuerpos,
independientemente de su tamaNo, peso, o composicin, caen con la misma
aceleracin en el mismo punto de la superficie de la tierra, y si la distancia
recorrida no es demasiado grande, la aceleracin se conserva constante en toda
la cada.
0a%l $nc'ez Escobar
Como 'emos notado en el laboratorio, si soltamos un cuerpo desde cierta
altura, desciende con una rapidez aumentativa, es decir su movimiento es
acelerado, y este en cada libre, su rapidez no depende de su masa ya ue la
aceleracin de la gravedad siempre es constante e igual a *.+mss a nivel del
mar.
"MOAEP $BVB&