ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL Laboratorio de Fsica A CAIDA LIBRE Hugo Daniel Bustamante Trujillo Paralelo 18 Profesor: Ing. Bolivar Flores Guayaquil, 16 de Diciembre del 2008 Objetivos: Los objetivos de la presenta prctica fueron: Verificarqueuncuerpoencadalibre,recorredistanciasproporcionalesal cuadrado de los tiempos de cada. Demostrar que un cuerpo en cada libre describe un movimiento uniformemente variado. Determinar el valor de la gravedad. Resumen: Todo cuerpo independiente de su masa, cae libremente por accin de la gravedad. Las mediciones realizadas por Galileo, demostraron que el movimiento no es uniforme, esto es, que el desplazamiento de un objeto en su cada libre no es proporcional al tiempo de cada, sino al cuadrado de los tiempos. BTEc.1 Uncuerpoencadalibredescribeunmovimientouniformementevariado.El desplazamiento se puede determinar a partir de la ecuacin: Y Y vT uTEc.2 Dondeyeslacoordenadadeposicinparaeltiempot,YLaposicininicial,vLa velocidad inicial y g la aceleracin de la gravedad. Considerando que parte del reposo v=0, remplazando el desplazamiento por B y Y Se tiene: B uTEc.3 En esta prctica se utilizara el equipo mostrado en el esquema de la fig. 1 Elcuerpoencadalibreesunaesferametlica,quesesueltadeunaabrazadera especial que sujeta la esfera. Ellanzamientoseproducealaccionareldisparador,eltiempodecadaseregistra usando un controlador digital de tiempo, que detiene el conteo cuando la esfera cae en la canastilla de recepcin. LavelocidadvalfinaldeldesplazamientoHpuedesercalculadoconsiderandoque para el movimiento uniformemente variado, la velocidad media es: v Ec.4 De donde para v v vEc.5 Remplazando en la velocidad media v BT , se obtiene la velocidad para el tiempo t vT Ec.6 Introduccin: Se dice que un cuerpo se mueve en cada libre,cuando la nica influencia del medio ambiente sobre el, es la tierra con su campo gravitacional. Enotraspalabras,esunmovimientoidealdeunobjetoenelquesedesprecian,el rozamiento,laviscosidaddelaireyotrosfactoresdejandounmovimientolibre influenciado solo por la atraccin de la tierra. Seconsideraquelaatraccindelatierraesuniforme,esdecir;novariadentrodel marco de referencia considerado. Lascondicionesincialesdelmovimientoencadalibre,noalteraneltipode movimiento;estosignificaquesielobjetotieneunavelocidadinicialhaciaarribao hacia abajo esto no cambia su condicin de cada libre. Procedimiento experimental: Experimentaltrataremosdecomprobarqueeldesplazamientodeunobjetoencada libre que parte del reposo sea proporcional al cuadrado de los tiempos empleados. Y Y kT DondekyYSonpartedeunaconstantedeproporcionalidadylaalturainicialdel lanzamiento respectivamente. Para medir los tiempos de cada de un objeto se armara el equipo de experimentacin indicado en la fig. 2 La esfera se sujeta entre los dos topes de la abrazadera como se indica en la figura; el dimetro de la espera deber coincidir con la marca roja de la abrazadera.La canastilla de recepcin de la esfera deber estar levantada; figura 5. Al producirse el impactopartedelacantidaddemovimientodelaesferap=mvsetransfiereala canastilla y la esfera no rebota fuera de la canastilla. MiralaalturadelanzamientoB y YDesdelamarcarojadelaabrazaderaala partesuperiordelacanastilladerecepcincuandoestaseencuentraenlaposicin indicada en el diagrama. TometreslecturasdelcontadordetiempoparaalturaHyantelaenlacolumna correspondiente. Cambie la altura de alzamiento y mida para cada altura los tiempos de cada. Resultados: H(cm)0.1000.2000.3000.4000.5000.600 0.700 T(s)0.1340.1970.2510.2810.3150.344 0.374 V=2H/ t(m/s)1.492.032.392.843.173.48 3.74 ht X X vt ms

Discusin: Para poder analizar los datos del movimiento de un objeto en cada libre, en este caso lanzadodesdeunaalturaH,utilizamoslaecuacindecinemticadeladistancia recorrida por un cuerpo con movimiento rectilneo uniformemente acelerado: XT X vT uT En donde x es la distancia recorrida, X Es la posicin inicial, v Es la velocidad inicial, t eseltiempomedioygeslaaceleracindelagravedad.Estosdatosexperimentales estn representados en la figura. Distancia en funcin del tiempo Tiempo (s) Distancia (m) Sobre la base de los datos aportados por el grfico y la ecuacin de la curva, podemos compararconlaecuacin1,cambiandoelordendelosmonomios.Eltermino independiente (X) es cero ya que el intercepto con el eje (v) es cero. Elsegundotrminorepresentalavelocidadinicialporeltiempo.Eltercertrmino correspondealamitaddelaaceleracindelagravedadporeltiempoelevadoal cuadrado. A partir de este ltimo trmino obtenemos el valor de la gravedad: Lavelocidadcalculadaenestecasonoes lavelocidadinstantnea,sino lavelocidad media, ya que los tiempos registrados por el programa son tiempos de cada de cada intervalo. Conclusiones: Elexperimentoindicaqueenlacadalibre,todosloscuerposcaenconlamisma aceleracin de la g, que es la aceleracin de la gravedad del lugar y es independiente de la masa del cuerpo. Encuantoaladependenciadelaaceleracindelcuerpoconlamasadelmismo, verificamos que no existe dependencia entre ambos parmetros. Bibliografa: ESPOL(2005). Gua de Fsica experimental I