Realización de gráficas en caída libre

Facultad de Ciencias

Departamento de Física

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REALIZACIÓN DE GRÁFICAS EN CAÍDA LIBRE

OBJETIVOS:

General:

* Realizar la gráfica de posición vs tiempo, de dos objetos con diferentes masas, para diez alturas diferentes.

Específicos:

* Determinar las gráficas de velocidad vs tiempo, mediante la gráfica de posición vs tiempo, para las dos masas.

* Determinar las gráficas de aceleración vs tiempo, mediante la gráfica de velocidad vs tiempo, para las dos masas.

* Linealizar la gráfica, calcular la pendiente de la recta, en caso de obtener una curva.

INTRODUCCIÓN:

La caída libre es un ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, cuya aceleración es producida por la atracción gravitacional entre la tierra y el cuerpo. Las ecuaciones que describen el movimiento de un cuerpo en caída libre está dadas por: y donde es la altura inicial, es la velocidad inicial y es la aceleración producida por la gravedad. Por lo cual en esta práctica se realizó el lanzamiento de dos canicas con diferentes tamaños desde diez alturas diferentes; de tal manera que se obtuvieron diferentes datos, para la realización de las diferentes gráficas, ya mencionadas, asimismo, realizar la alineación de la curva obtenida en la figura de posición como función del tiempo.

MARCO TEÓRICO:

En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H despreciando cualquier tipo de rozamiento con el aire o cualquier otro obstáculo. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. La gravedad, por otro lado, es un fenómeno natural por el cual los objetos con masa son atraídos entre sí, efecto mayormente observable en la interacción entre los planetas, galaxias y demás objetos del universo. Es una de las cuatro interacciones fundamentales que origina la aceleración que experimenta un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico. También se denomina interacción gravitatoria o gravitación. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas estableció en 1901 una gravedad estándar para la superficie de la Tierra, acorde al Sistema Internacional, con un valor fijo de 9,80665 m/s².

TABLAS DE DATOS:

Se tomaron varias medidas en diferentes alturas, de esta manera, se recopiló el tiempo en el que se ejecutó cada caída para objetos con masa diferente, para así, posteriormente determinar la relación que existe entre altura y tiempo y obtener el valor de la aceleración de la gravedad.

​​Tabla I: Resultados de posición de la canica pequeña.

​​Tabla II: Resultados de posición de la canica grande.

​​Tabla III: Resultados de velocidad de la canica pequeña.

​​Tabla IV: Resultados de velocidad de la canica grande.

​​Tabla V: Resultados de aceleración de la canica pequeña.

​​Tabla VI: Resultados de aceleración de la canica grande.

Aceleración promedio canica pequeña: -1087.95cm/s²

Aceleración promedio canica grande: -2155.87cm/s²

RESULTADOS:

Gráfica I - Posición en función del tiempo (Canica pequeña)

Gráfica II - Velocidad en función del tiempo (Canica pequeña)

Gráfica III - Aceleración en función del tiempo (Canica pequeña)

Gráfica IV - Gráfica en hoja logarítmica (Canica grande)

Gráfica V - Posición en función del tiempo (Canica

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