Fisica.La caída de los cuerpos

Objetivo:

Observar que los cuerpos en caída libre se mueven con igual aceleración, independientemente de su masa y de la velocidad inicial que tengan al realizarse el registro de su movimiento.

Observar y analizar el gráfico v/t de un cuerpo en caída libre.

Teoría:

La caída de los cuerpos se debe a la atracción gravitacional que ejerce la tierra sobre ellos. El movimiento de los cuerpos en caída libre es rectilíneo uniformemente acelerado. Su aceleración se denomina "aceleración de gravedad" y se designa por "g".

Equipos necesarios:

Science Workshop

1 fotopuerta

1 lámina obturadora

5 pesas

1 receptáculo con soporte

Procedimiento:

Se estudiará el movimiento en caída libre de una lámina que tiene franjas negras y transparentes alternadas. Esta lámina se denomina "lamina obturadora". Se experimentará dejando caer la lámina sola y agregándole diferentes masas. También se experimentará con caídas desde diferentes alturas. En cada caso se registrará la caída haciendo pasar la lámina por una "fotopuerta", que es un sensor de movimiento. Este sensor es sucesivamente bloqueado y desbloqueado por las franjas de la lámina, cuando ésta pasa frente a él. Así, se medirá el tiempo que demora la lámina en recorrer tramos de 0,05 [m] que es el largo de una franja negra mas el largo de una transparente contigua. Una vez obtenido el registro de una caída, el software asociado a la experiencia permite gráficar v/t.

Parte I: Configuración del computador

Encienda la interfase 750 y luego el computador

El sistema estará configurado para que el sensor haga el registro de datos requeridos y además despliegue el gráfico v/t correspondientes a la caída de la lámina

Parte II: Registro de las caídas

Haga un click en "inicio" y suelte la lámina, deteniendo el tiempo una vez terminada la caída.

Automáticamente aparecerá el gráfico v/t, al cual usted debe aplicarle un ajuste lineal. Los parámetros de este ajuste, le permitirán obtener la aceleración del movimiento.

Repita este proceso cuatro veces más, tratando de que la lámina caiga desde la misma altura. Observará que, a pesar de repetir todo de la misma manera, las aceleraciones no son exactamente igual. Las diferencias entre ellas le indicará el grado de incertidumbre que tienen los valores de aceleración obtenidos en este experimento. Resultados en la tabla 1.

Repita el punto 3, pero esta vez dejando caer la lámina desde diferentes altura, para que al iniciarse el registro del movimiento, cuando la lámina bloquea por primera vez al sensor, ésta tenga distintas velocidades iniciales. Resultados en tabla 2.

Agregue una mas a la lámina para aumentar la mas del cuerpo que cae. Registre el movimiento de caída de ella y obtenga su aceleración. Resultados en tabla 3.

Repita lo anterior para obtener las aceleraciones de caídas hasta con cinco masas diferentes.

Datos experimentales:

Tabla 1 Aceleraciones: Lámina dejada caer desde la misma altura.

a[m/s2]

9,7492

9,7157

9,3581

9,6355

9,3643

X=9,5646

a[m/s2]

9,7285

9,6926

9,7256

9,7557

9,7620

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