CADA LIBRE- MEDICIN DE LA ACELERACIN

CADA LIBRE- MEDICIN DE LA ACELERACINAcevedo. V; Caicedo. D; Jimnez. M. A.Universidad del Valle Sede Palmira

RESUMENEn la prctica de cada libre se estableci que la fuerza gravitacional que se ejerci sobre las masas es proporcional a la magnitud del campo gravitacional, as que el valor de la aceleracin que alcanzaron las masas se debi a la fuerza de la Gravedad y no al valor de sus masas. Lo anteriormente establecido se logro gracias a la adquisicin de unos tiempos y unas medidas tomadas en el laboratorio donde el experimento trataba de fijar un timbre en una tabla mecnica en donde luego se colocaron pesas de diferentes tamaos atadas a un timbre por medio de una cinta, lo cual estableci unas marcaciones que se tomaron como unidades de tiempo, y as fijar una grafica de tiempo vs distancia, que al ser linealizado se obtiene una lnea recta y as poder hallar el valor de la pendiente y despejar para encontrar en valor de dicha aceleracin. Los errores no fueron tan significativos.

1. Introduccin:A travs de la historia, se ha tenido la necesidad de analizar el origen y el comportamiento de los objetos que se tienen alrededor. As mismo, una gran cantidad de investigadores y filsofos han intentado conocer dichos comportamientos, en los cuales algunos han fracasado, pero por el contrario otros han realizado aportes significativos. Este es el caso de Galileo Galilei, quien fu el hombre que mayor xito logr, debido a que decidi hacer experimentos para comprobar la gravedad. Para esto, estuvo algunas semanas dejando caer diversos objetos desde la Torre de Pisa. Comprob que independientemente de la masa de los objetos, ellos tardan en caer el mismo tiempo al suelo, lanzndose desde una misma altura. Igualmente, logr demostrar que los objetos no caan al suelo con velocidad constante, sino que estos se aceleraban.Teniendo en cuenta los avances hasta la actualidad, se desarrolla una prctica experimental, con el fin de medir la aceleracin, a partir de mltiples cadas de objetos.

2. Fundamentos tericos:Con el fin de obtener el valor de la aceleracin, se tuvo en cuenta la siguiente ecuacin, que describe el movimiento uniformemente acelerado.

De dicha ecuacin se desprecia la velocidad inicial, al igual que la posicin inicial de las pesas, por lo cual se modifica y queda de la siguiente manera.

Al realizar un tipo de linealizacin, como por ejemplo, al dividir en ambos lados de la ecuacin (2) por t, la nueva ecuacin estara dada por:

3. Mtodo Experimental:3.1 Materiales: Timbre Prensa Tabla para Mecnica Cinta Pesa de 20 gramos, 40 gramos y 50 gramos Regla Papel Carbn

3.2 Procedimiento:Se inici la prctica experimental ubicando el timbre, con el fin de fijarlo con la prensa en la tabla para mecnica. Luego, se forr la pesa de 20 gramos en un extremo de la cinta (este proceso se repiti, para las pesas de 40 gramos y 50 gramos). De ese modo, se procedi a pasar la cinta en medio de los fijadores del timbre, lo que permita que con papel carbn se realizara la respectiva marcacin del timbre en la cinta de la pesa, la cual se tom como una unidad de tiempo. La pesa se dejaba caer, en ese mismo instante se pulsaba el timbre, de esa forma, se lograron las marcaciones deseadas. Despus, se tom como referencia 5 marcaciones que representaron una unidad de tiempo tomada en segundos. Esta cantidad de marcaciones se midi en milmetros, lo que equivale a la distancia recorrida en dicho intervalo de tiempo. Estos datos, al ser recolectados, se elabor su respectiva tabla de datos para cada pesa.4. Resultados:Partiendo del procedimiento anteriormente explicado, se muestra la tabulacin de la distancia recorrida respecto al tiempo de la pesa de 20 gramos.

Tabla1. Distancia Respecto al tiempo para pesa de 20g.Por medio de la utilizacin del programa graficador OriginPro 8, se realizo la grafica de la Tabla1, la cual es como sigue.

Grfica1. Distancia vs. Tiempo pesa de 20g.Respectivamente, se muestra la tabla de datos para la pesa de 40 gramos.

Tabla2. Distancia respecto al tiempo para pesa de 40 g.Junto a esta tabla se realiz su respectiva grfica.

Grfica2. Distancia vs. Tiempo pesa de 40g.Adems, se realiz la tabla de datos para la pesa de 50 gramos, la cual se muestra a continuacin.

Tabla3. Distancia respecto al Tiempo para pesa de 50 g.Con esta tabulacin, se procedi tambin a la elaboracin de la grfica.

Grfica3. Distancia vs. Tiempo pesa de 50 g.El siguiente paso, fue el del proceso de la linealizacin. Debido a que se realizaron tres curvas, se pudo observar que en dichos movimiento se puede obviar la variacin de los datos, y para poder hallar el valor de la aceleracin se procedi a plantear su respectiva linealizacin por medio del programa OriginPro8 para la Grfica1 como se muestra a continuacin.

Grfica4. Linealizacin Pesa 20 gramosA partir de dicha linealizacin se muestra la tabla que establece el valor de la pendiente y el error respectivo de dicho proceso. De la ecuacion (3), se puede observar que la pendiente es m=a/2, por lo cual de la siguiente tabla se puede hallar el valor de la pendiente, al despejar queda asi.

Tabla4. Linealizacin pesa de 20 gramos.El resultado de esta tabla manifiesta que el valor de la pendiente es de 61,3, por lo cual al realizar la evaluacin de dicha cantidad en la ecuacin (5), el valor de la aceleracin es de 122,6 mm/pulsaciones2 o 0,1226 m/ pulsaciones2. Igualmente, dicha tabla nos muestra que el error estndar que se obtuvo fue de 2,6784 unidades, por lo cual no es tan significativo5. Anlisis y discusin:Debido a que las unidades de la aceleracin presentan una distorsin, porque se encuentran en pulsaciones, por lo cual no se tiene un marco de referencia o comparacin. Dicho valor refleja el sentido de una experimentacin en nuevas unidades, lo que indica que es un valor que se podra comparar con los mismos medios. Ademas, se puede afirmar que 6. Conclusiones:De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede decir que el valor de la aceleracin es un valor nuevo, ya que no se tiene un resultado para comparar dicho valor. La prctica se hizo con una unidad de tiempo como las marcaciones, lo que no corresponde al valor de tiempo en segundos como normalmente se ha medido y se ha tenido como valor 9,8m/seg2. Por lo cual, el experimento ha sido satisfactorio, ya que el error aproximado no es tan alto, lo que da un alto grado de confiabilidad en su resultado y el cual puede ser tomado como un marco de referencia para futuras investigaciones y/o consultas.7. Bibliografa:

http://cienciasnaturales7mobasico.bligoo.com/content/view/852409/Caida-libre-Definicion.html#.UICNKcUW_wZ http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Movimiento_caida_libre.html http://www.monografias.com/trabajos72/descripcion-caida-libre-cuerpos/descripcion-caida-libre-cuerpos2.shtml FSICA UNIVERSITARIA. SEARS, ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN. Undcima Edicin. Volumen 1. 2004

8. Agradecimientos:En primer lugar, el trabajo no habra sido posible sin la ayuda de Dios, la colaboracin del profesor Jorge Murillo de la Universidad del Valle Sede Palmira, e igualmente los instrumentos prestados del Laboratorio de Fsica de la Universidad del Valle Sede Palmira, que por medio de estos se logr la realizacin de la prctica experimental.