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UCb lab fisica 2 cida libre

1 Física I y Laboratorio (Universidad Católica Boliviana)

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UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA “SAN PABLO” Ingeniería Laboratorio de Física I –FIS 111 2019

Facultad de Semestre II-

CAÍDA LIBRE Ruben Esteban Limachi Corina Ing. Tania Balderrama Canedo Paralelo 11-Viernes 16:15-17:45 23/08/2019

Resumen. - En este trabajo se explica el desarrollo de la práctica experimental en el laboratorio para el Estudio de Movimiento Uniforme Acelerado en MRUA y Caída Libre para entender las formulas de la teoría en el proceso Experimental. Índice de términos.-Desplazamiento, Distancia, Tiempo, Velocidad, Aceleración (gravedad), Movimiento MRUV y Caída Libre.

I OBJETIVO Aplicar la teoría de mruv y caída libre y experim expe riment entalm almente ente en el laborat laboratori orioo de

Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para  permitir que la fuerza de gravedad actué

física. 1. Título del Tema Caída libre

sobre el, siendo su velocidad inicial cero. En este movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje "Y").

2. Objetivo Encontrar Encont rar una relaci relación ón entre el tiempo, la altura y el tiempo promedio.

Es un movimient ntoo uni niffor orm mement ntee acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad re repr pres esen enta tada da po porr la le letr traa g, co como mo la aceler ace leraci ación ón de la graveda gravedadd aum aument entaa la veloci vel ocidad dad del cuerpo, cuerpo, la aceler aceleraci ación ón se toma positiva.

1.1 Objeti Objetivo vo Genera Generall Determinar exp xpeeriment ntaalmente la aceleración de la gravedad de un cuerpo con movimiento en caída libre.

En vacío, los cuerpos tienden a caerelcon igualtodos velocidad.

1,2 Objetivo Específicos Demo De most stra rarr la lass ma magn gnit itud udes es de tiempo y altura. Estudiar el movimiento de caída libre. Mani Ma nipu pula larr ad adec ecua uada dame ment ntee la lass variables utilizadas en el experimento.  

Un objeto al caer libremente está bajo la in infl flue uenc ncia ia ún únic icaa de la gr grav aved edad ad.. Se conoce como aceleración de la gravedad. Y se define como la variación de velocidad que experimentan los cuerpos en su caída libre. El valor de la aceler ace leraci ación ón que experim experiment entaa cualqu cualquier  ier  masa ma sa somet sometid idaa a una fuerz fuerzaa const constan ante te

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3. Fundamento Teórico

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depende de la intensidad de esa fuerza y ésta, en el caso de la caída de los cuerpos, no es más que la atracción de la Tierra.

(2) (3) Velocidad Veloc idad inici inicial: al:  no norm rmal alme ment ntee es la velocidad veloci dad que se le imprime inicialmente inicialmente a un objeto para ponerlo en movimiento. En este caso como no se le da una fuerza sino solo se deja caer la Vo es igual a cero.

Todoss los cuer Todo cuerpo poss co conn es este te tipo de movi mo vimi mien ento to tien tienen en un unaa ac acel eler erac ació iónn dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo .

Velocidad final:  es la ve Velocidad velo loci cida dadd qu quee alcanzara el objeto cuando llega al punto final de la caída.

La aceleración de gravedad es la misma  para todos los objetos y es independiente de las masas de éstos.

Tiempo: Es lo que se demora el cuerpo en caer.

En la caída libre no se tiene en cuenta la resis res iste tenc ncia ia de dell ai aire. re. Si se de despr sprec ecia ia la resi resist sten enci ciaa del del ai aire re y se su supo pone ne qu quee aceleración en caída libre no varía con la altitud, entonces el movimiento vertical de un obj objet etoo qu quee cae cae libr brem emen ente te es equivalente al movimiento con aceleración constante. Leyes fundamentales de la Caída Libre

Altura: la altura es la medida de longitud de una tr tray ayec ecto tori riaa o de despl splaz azam amie ient nto, o, siempre y cuando la medida se tomada como punto de referencia la vertical. Gravedad: Graved ad: Gravedad es una fuerza que tr trat ataa de ja jala larr lo loss objet objetos os ha haci ciaa ab abaj ajo. o. Cualquier cosa que tenga masa también ti tiene ene un tir tirón ón gravita gravitacio cional nal.. Entre Entre más masa un objeto tenga, más fuerte es su tirón o jale de atracción gravitacional.

a) Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical  b) La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado

4. Procedimiento Para realizar la medida del tiempo y la Distancia (altura), se emplearon: Un labQUEST Fotopuerta Varrilla de galileo Caja amortiguadora Pasos: Armar el equipo de experimentación necesario para medir los tiempos de caída de la varrilla.

c) Todos los cuerpos caen con la misma aceleración.

 Los valores de la gravedad son:

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Encender

el

labQUEST

y

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reiniciarlo oportunamente antes de tomar cada medición. Sujetar la varrilla de contacto, y  presionar el dispocitivo. Al cae caerr la varril rilla, observ rvaar el tiempo indicado por el contador digital y

 (4)  (5)

regi regist stra rarl rloo en nu nues estr traa ta tabl blaa de datos. Repe Re pettir el pr proc oces esoo do doss o más veces  para recopilar varias lecturas corr corres espo pond ndie ient ntes es a un unaa aprocimacion mas presisa. . 5. Datos Experimentales Los siguientes datos fueron tomados en el laboratorio: TABLA 1: Datos tomados en el laboratorio  

 Nº 1 2 3 4 5 6 7

T(s) 0.67174 0.11203 0.14337 0.17008 0.19355 0.21470 0.22753

V(m/s) 1.045 1.440 1.745 2.010 2.253 3.318

En las ecuaciones 4 y 5 se muestra la analogía matemáca donde Y es la altura y matemácamente se representa en el eje y, la letra A es la pendiente . Por ulmo la letra t es el emp empo o qu que e mate matemá mác cam ament ente e

Y(m) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 3.3010 0.350

viene a ser el eje x.

6.2 Grafica Experimental. Grafica 1.      )    m     (

0.4

f(x) = 0.45 x^0.51     h 0.38    o R² = 0.98    t    n 0.36    e    i    m    a 0.34    z    ¡    x    n 0.32    a     l    e     d    0   6  .    0   6  .   2   0   6  .   4   4   0   6  .   6   0   6  .   8    0   7  .    0   7  .   2   0   7  .   4   4   0   7  .   6   0   7  .   8    a    r Tiempo t (s)    u    t     l    A

En la tabla uno se muestran los valores que nos mando el labQUEST 2, altura medida en (m) el cu cuaal aumenta la veloci vel ocidad dad(m/ (m/s) s) y el ti tiemp empoo medi medido do en (s). 6. Análisis de Datos 6.1 Ana Analog logía ía Matemática.

En el grafio 1 se muestra la relación entre el tiempo tiempo en el eje eje x y la altura altura en el eje eje y. 6.3 Grafica Experimental.

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Grafica 2.  velocidad vs empo 0.35 0.3

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6.5 Resultados de la Regresión. Loss re Lo resu sult ltad ados os de la re regr gres esió iónn li line neal al aplicados al grafico 3 son: A=0.0892 B=1.4634 R=0.999

    ) 0.25    s     ( 0.2    o    p    m 0.15    e 0.1    t

f(x) = 0.09 x^1.46 R² = 1

0.05 0 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4

velocidad (m/s)

En el grafio 2 se muestra la relación entre el la velocidaden el eje x y el tiempo en el eje y.

Donde A es la pendiente Donde B es el valor exponencial. Donde r es el coeficiente de correlación. 6.6 In Intterp erpretaci ación Físi sicca de los Resultados de la Regresion. La constante A representa la pendiente de la curva y nos indica la aceleración del móvil de acuerdo a la siguiente relación: ½ ½ g= A g= 2A g= 2*4.537 g= 9.074 (m/s2)

Cuestionario 1. Se ve verifi rifico co qu quee la acele aceleraci racion on de llaa graveda gravedadd

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