Informe3.Caida Libre

5/28/2018 Informe3.Caida Libre

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FACULTAD DE CIENCIASESCUELA DE FSICA

Laboratorio de Fsica General I FS-0211II Ciclo 2013

Informe de laboratorio

Tiempo de reaccin

I. OBJETIVOS

1.1

Medir el valor de la gravedad en el Laboratorio de Fsica General I.1.2 .

II. MARCO TERICO

La aceleracin de la gravedad es la atraccin universal que impulsa los cuerpos hacia el centro

de la tierra o cuerpo en general, determina el peso. Dicha aceleracin se denota con la letra (g),

es el incremento constante de la velocidad por unidad de tiempo (ms -2), la aceleracin esdirectamente proporcional a la fuerza que ejerce el planeta sobre el cuerpo.

(1)El valor de la aceleracin de la gravedad local se utiliza para hacer mediciones de alta exactitud,

con instrumentos que hacen uso del mtodo gravimtrico y utiliza correccin de gravedad como

lo son: balanza de presin, durmetro de masas suspendidas, entre otros.

La fuerza de gravitacin entre dos masas se expresa por la relacin (2)

Donde,

[ ] Fuerza de atraccin gravitacional en Newton.[ ] Masa del planeta.[ ]Masa del cuerpo en cada libre.


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[ ] Separacin entre centros de masa de los cuerpos.El valor de la aceleracin de la gravedad se expresa como:

(3)

El valor de (g) no es igual en todo el planeta, el valor local se puede calcular utilizando laecuacin dada por la OIML con una exactitud del 0.01%

(4)[ ]9.780ms-2(gravedad en el ecuador)[ ][ ][ ]Latitud en grados

[ ]Altitud medida sobre el nivel del mar en metros

Para la medicin de (g) se utilizar los concepto de cada libre de un cuerpo en el cual la posicin

(Y) de ere cuerpo en el tiempo, est dado por,

(5)[ ]Posicin inicial del cuerpo[ ]Velocidad inicial del cuerpo[ ]Tiempo transcurrido para alcanzar la posicin YSi hacemos que el cuerpo caiga desde el reposo, entonces el desplazamiento de ese cuerpo est

dado por,

(6)Por lo que el valor de (g) a partir de la ecuacin anterior que da expresada como,

(7)Haga , por lo que (7) se escribe por,

(8)Para una altura dada y midiendo n veces el tiempo de cada para esa altura,

( (

(9)

Donde,

[ ]Incertidumbre en la medicin de la altura en metro[ ]Incertidumbre en el tiempo (en segundo) de cada desde la altura hTanto como pueden estimarse a partir de,


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) ( (10)

[ ]Resolucin del equipo estimado como una distribucin de probabilidad rectangular.

(11)

III. PROCEDIMIENTO Y EQUIPO

Se libera un baln desde una altura de 2,0m, se lee el tiempo de la cada y se repite la medicin

cinco veces.

Se libera el mismo baln de una altura de 1,80m se lee el tiempo y se repite 5 veces.

Se contina disminuyendo la altura segn el cuadro y se lee en tiempo correspondiente.

Los resultados de la tabla 1 se utilizan milimtrico y doblemente logartmico del desplazamiento

en funcin del tiempo.

Se calcula la pendiente de la grfica y comprela con el valor de la gravedad.

Calcule el porcentaje de error de su medicin.

Si el valor es mayor a 5% se indica las fuentes de erros

Con la ecuacin , se calcula la velocidad del baln al impactar, para cada caso y segrafica

Equipo1. Liberador de bolas con dimetros de 1.27 y 1.91 cm2. Mecanismo de liberacin3. Almohadilla receptora4. Caja controladora5. Cable para Smart Time6. Cable para conectar almohadilla y caja controladora7. Conector tipo telefnico8. Soporte de 2m de altura9. Prensa para bureta


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IV. Resultado

Tabla No.1 Medicin de tiempo, alturas en cada libre

Altura

(m)

Uh (+/-)

(m)

Tiempo de cada

Ut (s) g (m/s) Ug (m/s) Vf (m/t1 t2 t3 t4 t5 tprom

1,7 0,0005 0,581 0,5816 0,5828 0,583 0,5808 0,5817 0,000406 10,0466 0,00761 5,8445

1,5 0,0005 0,5476 0,5476 0,5472 0,547 0,5497 0,5478 0,0005 9,99717 0,00972 5,476

1,3 0,0005 0,5093 0,5101 0,5097 0,51 0,5093 0,5096 0,000173 10,0111 0,00513 5,1018

1,1 0,0005 0,469 0,4698 0,4698 0,469 0,4689 0,4693 0,000222 9,98899 0,00656 4,6878

0,9 0,0005 0,4482 0,4282 0,4231 0,423 0,4233 0,4292 0,004855 9,77223 0,11067 4,1940

0,7 0,0005 0,3781 0,3827 0,3827 0,374 0,3763 0,3788 0,001696 9,75579 0,04424 3,6956

0,5 0,0005 0,322 0,322 0,322 0,322 0,322 0,322 8,66E-05 9,64469 0,00999 3,105

V. Discusin

Se observa que el promedio (g) experimental es de 9.88 m/s2lo cual no esta tan lejos de la

medida terica de (g) la cual es 9.81 m/s2, en algunos casos como se puede observar en la

tabla No.1 esta cifra de (g) si tiene gran diferencia esto debido a que el factor altura, la

medicin de esta, no fue exacta lo cual influyo en los resultados y genero un porcentaje de

error de 8.06%.

h = 5,2378t2,0733

R = 0,9999

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0.3 0.4 0.5 0.6

ALTURA(M

)

TIEMPO (S)

Grfico 1 T1


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Se puede notar que la R en las dos graficas son iguales lo que demuestra que los resultadosson acertados en esta relacin.

La aceleracin es causada por la constante de gravedad ya que esta es la que atrae el cuerpo y

produce una aceleracin en l.

La aceleracin causada por la gravedad es la misma para todos los objetos la cuestin es que

la velocidad de esta tambin depende del peso del objeto.

Para reducir los errores del experimento se debera de buscar una forma para medir ms

exacta la altura.

VI. Conclusin

Con este experimento se puede comprobar que la gravedad ejerce una aceleracin en los

cuerpo cercana a los 9.8m/s2y que es igual para todos los cuerpo pero no lo es en todas las

localidades del planeta, se puede ver que el clculo de esta en forma experimental puede

estar afectara por errores en la hora de desarrollar el experimento.

V = 10,59t - 0,3127

R = 0,9995

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

0.3 0.4 0.5 0.6

Velocidad(m/s)

Tiempo (s)

Grfico 2 Tiempo promedio


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VII. BIBLIOGRAFA

Lora, L. (2013).Manual de laboratorio Fsica General I. Costa Rica.

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