practica de laboratorio n 7

8/17/2019 Practica de Laboratorio N 7

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FÍSICA ICASTILLO VENTURA JOSE LUIS

Practica de Laboratorio N 7

“Caída libre con rejilla”

I.OBJETIVOS .-Medir la aceleración de un cuerpo cayendo en caída libre ( G ) conun margen de error del 0.5% utilizando una Rejilla y un sensor de arrera de !uz."#iscutir y analizar el mo$imiento de caída libre como un MR & $ertical.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO.-#ecimos 'ue un objeto est en caída libre cuando la nica *uerza 'ue act a sobre +l es la*uerza de la gra$edad terrestre. ,o se considera la resistencia del aire o se le asume tan

pe'ue-a como para ser despreciable . uando el objeto en caída libre est cerca de lasuper*icie de la tierra/ la *uerza de la gra$edad es apro imadamente constante. 1or lo tantoacelera 2acia abajo en *orma uni*orme. 3sta aceleración se representa generalmente con elsímbolo g

!os estudiantes de 4ísica suelen medir la aceleración de la gra$edad empleando una amplia$ariedad de m+todos de registro del tiempo. 3n este e perimento/ usted tendr la $entajautilizar un cronómetro sumamente preciso conectado su computadora y un sensor de

barrera de luz .3l sensor de arrera de luz el tiene un emisor de luz in*rarroja 'ue $a de unlado al otro/ 'ue detecta el momento en 'ue es interrumpido. sted dejar caer una l minade pl stico blanco 'ue tiene una serie de barras negras pintadas denominada rejillas/cuando la regla $a cayendo y pasa entre sensor de barrera de luz/ la computadora me dir eltiempo entre un momento en 'ue la primera barra negra blo'uea la luz 2asta 'ue es

blo'ueada por la segunda barra. 3ste proceso se 2ar 2asta 'ue las oc2o barras 2an pasado por el sensor de barrera y luz. partir de esos tiempos el programa calcular las$elocidades y aceleraciones del mo$imiento y trazar las gr *icas respecti$as.

INGENIERÍA MECÁNICA


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III.

MATERIALES Y EQUIPOS.-• 1c con 6indo7s o 1o7er Macintos2• arrera de !uz &ernier • !ab1ro o 8nter*ace ni$ersal !ab• !ogger 1ro• Rejilla• 1inza o soporte para asegurar el 9ensor de arrera de !uz

IV. PROCEDIMIENTO.-: segure el sensor de barrera de luz *irmemente a un soporte uni$ersal con anillo/ de tal *orma

'ue sus brazos est+n en posición 2orizontal como se $en en la *igura de la p gina anterior.seg rese 'ue toda la longitud de la rejilla pueda caer libremente por en medio del sensor de

barrera de luz/ para e$itar da-ar la regla colo'ue alg n objeto sua$e para amortiguar la caída.

; onecte el sensor de barrera de luz a la entrada #8G bra el arc2i$o en la carpeta 3 perimento 5 de Física Con Computadoras. sted $er aparecer dos gr *icos en la pantalla. 3l superior es un gr *ico distancia $s tiempo y el in*erior es uno$elocidad $s tiempo.

? =bser$e la barra in*erior de la pantalla de Logger Pro . lo'uea 'ue el sensor con tu mano@obser$ar s 'ue el indicador del sensor lo muestra blo'ueado. Retira tu mano y $eri*ica 'uea2ora el indicador aparezca desblo'ueado.

5 Aaga clic B =!!3 CD en para preparar el sensor de arrera de !uz. oja la rejilla de la partesuperior y ubícala entre las ramas del sensor@ aseg rese de 2aberla soltado completamente antesde 'ue ingrese en la zona del sensor. Cenga cuidado al momento de soltar la regilla/ pues no

debe tocar los lados del sensor durante su caída/ sino 'ue debe permanecer $ertical. Aaga clicen BstopD para detener la grabación.



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E 3 amime sus gr *icos. !a pendiente del gr *ico $elocidad $s tiempo le mostrar laaceleración. 9i la cur$a de la gr *ica $elocidad $s tiempo es apro imadamente una línea rectade pendiente constante/ la aceleración es constante. 9i la aceleración de la regilla luceconstante/ ajuste una ecuación a la gr *ica obtenida. 1ara 2acerlo 2aga clic en el gr *ico de$elocidad una $ez para seleccionarlo/ luego presione la opción correspondiente para ajustar la

ecuación de la *orma y = mx + b al gr *ico. note la pendiente en la tabla de datos.

F 1ara establecer la con*iabilidad del $alor de la pendiente/ repita los pasos 5 y E cinco $ecesm s. #esec2e las caídas en las 'ue la regilla toca el sensor. nota los $alores de la pendientesen la tabla de datos.

V. RESULTAD S.-

Pre!"nta# $reli%inare#&

'.- Aaga un reconocimiento de su rejilla/ considerando 'ue la dejara caer por medio del sensor de barrera de luz para medir g. la distancia entre el inicio deuna banda negra 2asta el inicio de la siguiente banda negra es de 5.0 cm

,ecesita usted alguna in*ormación adicional para determinar la $elocidad promedio de la rejilla mientras se mue$e por en medio del sensor de barrerade luz ?

2.- Si un cuerpo se mueve con aceleración constante, ¿Cómo es la curva de sugrafco velocidad vs tiempo?

3.- ¿Hay alguna relación entre la velocidad inicial de un objeto y suaceleración ? Por ejemplo, comparando la caída de un objeto, si lo lanzas aciaabajo, ¿ser! la aceleración di"erente despu#s de soltarlo?



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An(li#i#&

' ."#eterminar los $alores m imos/ minimos y promedio de aceleracion de la rejilla/ entrelos seis intentos registrados. notelos en la tabla de datos.

;."#escriba con sus palabras la apariencia del gra*ico $elocidad $s tiempo para la caidalibre

>."#escriba con sus palabras la apariencia del gra*ico $elocidad $s tiempo. cu l es larelación entre este gra*ico y el de distancia $s tiempo H

?."!a aceleracion promedio 'ue usted calculado represente al mejor $alor obtenido a partir de sus mediciones. !os $alores minimos y ma imos le indican 'ue tanto las medidas

pueden $ariar de intento a intento/ o lo 'ue es lo mismo/ indican la precisión de lamedición. na *orma de determinar la precisión es tomar la mitad de la di*erencia entre los$alores minimos y ma imos y usar este $alor como $alor de incertidumbre de la medición.3 prese su resultado e perimental en *orma *inal como el $alor promedioI" laincertidumbre. Redondee el $alor de la incertidumbre a un solo digito decimal. Redondeede la misma *orma el promedio.

1or ejemplo/ si los $alores minimos/ promedio y m imo son J/:;@J/J> y :0/K?m


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$%& compare el valor obtenido con el valor de g 'ue mencionan los libros ¿(st!este valor en el rango de sus resultados? Si asi es, su e)perimento a sidoe)itoso, pues su resultado estan dentro del margen aceptable%

*%& +evize el grafco de velocidad ¿ u# apariencia tendria el grafco

aceleracion vs el tiempo vinculado a este? Haga un bos'uejo de este grafcoen un papel% - ora cambie el grafco superior a la "orma aceleracion vstiempo, aga clip en el eje y seleccione aceleracion en lugar de distancia y

aga clic. en /o.0% 1iscutalas di"erencias, si es necesario redimensione losvalores de los ejes de este grafco ya 'ue el eje de la aceleracion comienza encero%

2%& 3tilizando el grafco aceleracion vs tiempo 'ue esta en la pantalla, agaclic. en el icono correspondiente para determinar la aceleracion promedio ¿sepuede comparar este resultado con el valor de la aceleracion obtenida para lamisma caida a partir de la pendiente del grafco de velocidad?

APLICACIONES:4%& 3se el grafco distancia vs tiempo y una ecuacion parabolica paradeterminar g%

5%& Si dejara caer la rejilla desde una altura mayor ¿cambiaria alguno de losresultados medidos? pruebelos

>." 9i se lanza la rejilla 2acia abajo/ pero solt ndola en el momento 'ue pasa por el sensor de barrera de luz/ cambiaria los resultadosH cambiaria si se lanzara la rejilla 2acia arribaH 1ru+belorealizando los e perimentos.

?.." #e 'ue manera introducir o considerar la resistencia del aire cambiaria los resultados. 1ru+belocolocando un bu'ue de cinta transparente en el e tremo superior de la rejilla. #eje caer la rejillamodi*icada atra$ez del sensor de barrera de luz y compare sus actuales resultados con susresultados anteriores para la caida libre.

5." 8n$estigue como el $alor de g $aria alrededor del planeta por ejemplo de 'ue manera la altituda*ecta el $alor de gH ¿ 'ue otros *actores ocacionan 'ue esta aceleracion $arie en di*erenteslugares ? ¿Qué tanto puede $ariar g en un lugar ubicado en la sierra (en altura)comparado con un

lugar ubicado en la costa(a ni$el del mar) ?



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