informe laboratorio caida libre
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Informe de practica de laboratorio sobre caída libre, recolección de datos , gravedad con porcentaje de error.TRANSCRIPT
CAIDA LIBRE
SANTIAGO HENAO SALAZARZULEIDY VANESSA YARURO OROZCO
FUNDACION UNIVERSITARIA DE POPAYANFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERIA DE SISTEMAS
POPAYAN2016
CAIDA LIBRE
SANTIAGO HENAO SALAZARZULEIDY VANESSA YARURO OROZCO
Trabajo presentado a FABIAN VASQUEZEn la materia de FÍSICA
FUNDACION UNIVERSITARIA DE POPAYANFACULTAD DE INGENIERIASINGENIERIA DE SISTEMAS
POPAYAN2016
CONTENIDO
pág.
INTRODUCCIÓN.....................................................................................................1
1. OBJETIVOS.......................................................................................................2
1.1. OBJETIVOS GENERALES.........................................................................2
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................2
2. MARCO TEORICO............................................................................................3
3. MATERIALES....................................................................................................4
4. METODOLOGIA EXPERIMENTAL...................................................................5
5. DATOS Y CALCULOS.......................................................................................6
5.1. DATOS Y GRAFICAS OBTENIDOS DEL EXPERIMENTO........................6
5.2. CALCULO DE LA GRAVEDAD...................................................................8
5.3. PORCENTAJE DE ERROR DEL CÁLCULO DE LA GRAVEDAD..............9
6. ANALISIS.........................................................................................................10
7. CONCLUSIONES............................................................................................11
8. BIBLIOGRAFIA................................................................................................12
INTRODUCCIÓN
En el presente informe de laboratorio estudiaremos el movimiento de una partícula en caída libre, dándose a conocer un ejercicio experimental, los resultados obtenidos y el margen de error dentro del desarrollo de esta práctica.
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1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVOS GENERALES
Describir el movimiento de los cuerpos en caída libre.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Estudiar el movimiento con aceleración constante, determinación del
comportamiento de la velocidad y el valor aproximado de la aceleración
debida a la gravedad.
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2. MARCO TEORICO
En mecánica, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definición formal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tomadas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido. En la caída libre propiamente dicha o ideal, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esas condiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambos adquirirían la misma aceleración.
Las ecuaciones cinemáticas para el movimiento en una línea recta bajo la aceleración de gravedad son las mismas que para cualquier movimiento con aceleración constante:
Velocidad promedio: V= Δy
Δt La función de posición que describe el movimiento en cualquier tiempo para
caída libre es: y=V o . t−
12g . t2+ yo
La función de posición que describe el movimiento se reduce a la siguiente
expresión es: y=1
2g .t 2
gravedad: g=2 y
t 2
2.1.
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3. MATERIALES
Un balín, esfera o canica.
Cronómetro
Cinta Métrica, metro o Regla.
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4. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
Inicialmente tomamos un metro, dejamos caer una canica desde tres alturas diferentes, para nuestro caso utilizamos un metro, metro y medio y dos metros. Posteriormente cada altura registramos el tiempo que demoró en caer la canica 15 veces, esto con la finalidad de disminuir el porcentaje de error.
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5. DATOS Y CALCULOS
5.1. DATOS Y GRAFICAS OBTENIDOS DEL EXPERIMENTO
Posición y (m) - vs. - Tiempo t (s)
100 CM 150 CM 200 CM1 0,42 Segundos 0,48 Segundos 0,66 Segundos2 0,39 Segundos 0,41 Segundos 0,62 Segundos3 0,33 Segundos 0,43 Segundos 0,75 Segundos4 0,37 Segundos 0,42 Segundos 0,69 Segundos5 0,38 Segundos 0,45 Segundos 0,69 Segundos6 0,4 Segundos 0,4 Segundos 0,87 Segundos7 0,39 Segundos 0,38 Segundos 0,73 Segundos8 0,36 Segundos 0,51 Segundos 0,75 Segundos9 0,36 Segundos 0,48 Segundos 0,69 Segundos
10 0,36 Segundos 0,43 Segundos 0,89 Segundos11 0,53 Segundos 0,5 Segundos 0,52 Segundos12 0,37 Segundos 0,6 Segundos 0,82 Segundos13 0,5 Segundos 0,62 Segundos 0,68 Segundos14 0,34 Segundos 0,57 Segundos 0,74 Segundos15 0,4 Segundos 0,53 Segundos 0,75 Segundos
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Posición y (m) - vs. -t² (s²)
100 CM 150 CM 200 CM1 0,1764 s 0,2304 s 0,4356 s2 0,1521 s 0,1681 s 0,3844 s3 0,1089 s 0,1849 s 0,5625 s4 0,1369 s 0,1764 s 0,4761 s5 0,1444 s 0,2025 s 0,4761 s6 0,16 s 0,16 s 0,7569 s 7 0,1521 s 0,1444 s 0,6241 s8 0,1296 s 0,2601 s 0,7225 s9 0,1296 s 0,2304 s 0,4761 s
10 0,1296 s 0,1849 s 0,7921 s11 0,2809 s 0,25 s 0,2704 s12 0,1369 s 0,3844 s 0,6724 s13 0,25 s 0,3844 s 0,4624 s 14 0,1156 s 0,3249 s 0,5625 s15 0,16 s 0,2809 s 0,5476 s
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5.2. CALCULO DE LA GRAVEDAD
Posición 100 CM 150 CM 200 CM
Gravedad 1 11,33786848ms2 13,02083333
ms2 9,18273646
ms2
2 13,14924392ms2 11,53402537
ms2 10,4058273
ms2
3 183,6547291ms2 16,22498648
ms2 7,11111111
ms2
4 14,6092038ms2 17,00680272
ms2 8,4015963
ms2
5 13,85041551ms2 14,81481481
ms2 8,4015963
ms2
6 12,5ms2 18,75
ms2 5,28471396
ms2
7 13,14924392ms2 20,77562327
ms2 7,50609871
ms2
8 15,43209877ms2 11,53402537
ms2 7,11111111
ms2
9 15,43209877ms2 13,02083333
ms2 8,4015963
ms2
10 15,43209877ms2 16,22498648
ms2 5,04986744
ms2
11 7,11997152ms2 12
ms2 14,7928994
ms2
12 14,6092038ms2 8,333333333
ms2 5,94883998
ms2
13 8ms2 7,804370447
ms2 8,65051903
ms2
14 17,30103806ms2 9,233610342
ms2 7,11111111
ms2
15 12,5ms2 10,67995728
ms2 7,3046019
ms2
Gravedad Promedio 13,51919721
ms2 13,39721351
ms2 8,044281759
ms2
Nota: Los cálculos anteriores de la gravedad se realizó aplicando la siguiente
ecuación: g=2 y
t2
Ejemplo:
g= 2∗1(42 x 10−2 Seg .)2 = 11,33786848
ms2
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5.3. PORCENTAJE DE ERROR DEL CÁLCULO DE LA GRAVEDAD
Posición 100 CM 150 CM 200 CM Error 1 15,71428571 % 32,85714286 % 6,32653061 %
2 34,18367347 % 17,65306122 % 6,12244898 %3 87,34693878 % 65,51020408 % 27,4489796 %4 49,08163265 % 73,57142857 % 14,2857143 %5 41,32653061 % 51,12244898 % 14,2857143 %6 27,55102041 % 91,32653061 % 46,122449 %7 34,18367347 % 112,0408163 % 23,3673469 %8 57,44897959 % 17,65306122 % 27,4489796 %9 57,44897959 % 32,85714286 % 14,2857143 %
10 15,71428571 % 65,51020408 % 48,4693878 %11 27,44897959 % 22,44897959 % 51,0204082 %12 49,08163265 % 15 % 39,3877551 %13 18,36734694 % 20,40816327 % 11,7346939 %14 76,53061224 % 5,816326531 % 27,4489796 %15 27,55102041 % 8,979591837 % 25,5102041 %
Porcentaje de error promedio 41,26530612 % 42,18367347 % 25,55102041 %
Nota: Los cálculos anteriores del porcentaje de error de la gravedad se calculó
mediante la siguiente ecuación: Error=|GReal−GExperimental
GravedaReal|
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6. ANALISIS
En condiciones normales cualquier cuerpo siempre caería con la misma velocidad a efectos de la fuerza de aceleración gravitacional. Sin embargo, en la práctica del laboratorio se pudo experimentar que la velocidad con la que cae un objeto en caída libre, puede variar por diversos factores. La resistencia del aire, por ejemplo, actúa, de tal manera que entre mayor sea el área de contacto del objeto en caída, mayor es el rozamiento con el aire.
Otro punto que influye en la caída libre es la densidad del cuerpo, entre más masa presente el objeto este posee menor resistencia, es decir, caería más rápido.
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7. CONCLUSIONES
La velocidad inicial de cualquier objeto en caída libre encontrándose en reposo debe ser 0.
En este movimiento el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje “Y”).
Además logramos comprobar que La Gravedad es una fuerza que trata de jalar los objetos hacia abajo.
Entre más alto esté un objeto de la superficie toma más velocidad al caer, y esto depende de la fuerza con la que esté atraído, es decir de la gravedad.
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8. BIBLIOGRAFIA
https://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%ADda_libre
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