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Caida Libre - Objetivo General, Objetivos Específicos, Marco Teórico, Marco Metodológico



Objetivo General

Determinar el valor experimental de la aceleración de la gravedad,

t = 1, 27 Dato Experimental.
y = 8, 46 Dato Teórico.

g = 2 * 8, 46 = 16, 92 m = 10, 50 m Valor de la Gravedad (Dato
(1,27)2 1, 61 s2 Experimental).



g = 9, 81 m/s2 Valor aproximado de la Gravedad (Dato Teórico).















Objetivos Específicos

1. Estudiar la teoría referente al tema de Caída Libre y explicar la relación con el Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado (M.R.U.A).
2. Realizar dos montajes experimentales tomando en cuenta dos alturas diferentes, donde la primera altura va a ser medida y la segunda altura va a ser calculada.
3. De los montajes experimentales realizados esperar que se cumplan los objetivos y se pueden obtener datos de Caída Libre.


4. Calcular el Tiempo Ideal de las dos alturas mencionadas anteriormente.
5. Demostrar que la Aceleración de objeto en Caída Libre es Uniformemente Acelerado.
6. Comparar los datos teóricos de la gravedad con los datos obtenidos en este montaje.
7. Confrontar los datos experimentalmente con los datos calculados de las ecuaciones dadas en la practicina #2.










Marco Teórico

La caída libre es un caso particular del Movimiento Rectilíneo Uniformemente acelerado, es cuando un cuerpo se deja caer librementeen la cercanía de la superficie del planeta.





Según Rosa María Fernandez (2009) un cuerpo que se deja caer en el vacío, se desplaza en línea recta vertical con una aceleración constante, la cual se conoce como gravedad, lo que produce que el módulo de la velocidad aumente uniformemente en el transcurso de su caída. Ella nos demuestra como el Movimiento Rectilíneo Uniforme tiene semejanza con el movimiento de caída libre, ya que tiene la misma velocidad constante. El cuerpo al dejarse caer aumenta su aceleración atraída por la gravedad, con una velocidad uniforme.
Caída libre es el movimiento rectilíneo en dirección vertical con aceleración constante realizado por un cuerpo cuando se deja caer al vacío.





El aprendizaje de las cualidades del movimiento de objetos físicos debe empezar con el estudio de la caída libre. María Laura Gonzales (2008) nos dice que el ejemplo mas común de movimiento con aceleración constante es el de un cuerpo que cae en dirección a la Tierra. Al dejar caer un cuerpo desde una gran altura se tendra que al comienzo el movimiento es uniformemente acelerado, siendo la velocidad muy pequeña y como consecuencia lo sera también la resistencia del aire.





Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre él, siendo su velocidad inicial cero.
Un objeto al caer libremente esta bajo la influencia única de la gravedad. Se conoce como aceleración de la gravedad. Y se define como la variación de velocidad que experimentan los cuerpos en sucaída libre. El valor de la aceleración que experimenta cualquier masa sometida a una fuerza constante depende de la intensidad de esa fuerza y ésta, en el caso de la caída de los cuerpos, no es mas que la atracción de la tierra. Julio Sanoja (2007).






En el caso ideal de caída libre, se supone que no existe resistencia del aire. Los experimentos de Galileo demostraron que bajo esas condiciones, todos los cuerpos que caen estan sometidos a la misma aceleración constante, dirigida hacia abajo. También comprobó que en el vacío dos cuerpos tienen una caída idéntica.






La caída libre de los cuerpos y el tiro ascendente son movimientos rectilíneos uniformemente variados, sus ecuaciones son las mismas del M.R.U.V., donde la aceleración es la de la gravedad (g). Se supone la fuerza de resistencia del aire nula. Angel Cabrera 2008.
Se llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad. Todos los cuerpos con este movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar donde se encuentren, en la tierra por ejemplo este valor es de 9.8 m/s². En caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire. La aceleración a la que se ve sometido el cuerpo en caída libre se denomina aceleración de la gravedad y se la representa con una g. Sergio Olmedo Ponce 2011.





Marco Metodológico.

Cinta métrica: Se usó para tomar la altura que había desde el primer piso hasta el tercer piso.
Balón: Fue utilizada para demostrar o tomar los datos para calcularla gravedad con el tiempo en que este caía.
Cronómetros: Los cronómetros fueron usados para tomar el tiempo en que la pelota era lanzada hasta que caía en el piso.










Anotadoras (1, 2, 3, 4, 5).
Cronometreras (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).
Suelta balón.
Pasa balón.

Analisis de Datos

Montaje 1


t = 1,27s
y = 8,46m
g = 2 * y = 2 * 8,46m = 16,92m = 10,52m/s (Dato Experimental).
t2 (1, 27s 1,61s

g = 9,8m/s (Dato Teórico).

Tiempo Ideal:

t2 = 2 * y = 2 * 8,46m = 16,92m = 1,69s = 1,30
g 10m/s 10





Montaje 2

T1
0,91
0,84
0,90
1,3
0,82
1,9
1
0,72
0,93
0,94
1,02
T2
1
1
0,81
0,96
0,93
1
1,03
0,85
0,81
0,97
0,93
T3
0,90
1,15
0,81
0,93
0,84
0,96
0,75
0,86
0,92
0,86
0,90
T4
0,88
0,94
0,68
0,06
0,47
0,62
0,59
0,78
0,69
0,41
0,87
T5
0,69
0,70
0,79
0,75
0,87
1,16
0,88
1,09
0,98
0,98
0,85
T6
1
0,81
0,53
1,12
1,06
1,09
0,82
1,06
0,97
1,10
0,96
T7
1,6
0,84
0,94
1,06
1,09
1,25
0,94
1,25
0,94
0,94
1,08
TT










0,94


t = 0, 65
y = g * t2 = 10 m/s2 * (0,65)2 = 4, 2 = 2,1
2 2 2

t = 0,94 s

y = g * t2 = 10 m/s2 * (0,94)2 = 8,84m = 4,42m (Dato Experimental).
2 2 2

y = 4,60m (Dato Medido).

Tiempo Ideal:

t2 = 2 * y = 2 * 4,60m = 0,92s2 = 0,96s
g10m/s
Analisis de los Datos Obtenidos

Bueno analizando estos datos podemos observar que en el primer montaje nos dieron la altura y utilizando nuestras ecuaciones cinematicas pudimos calcular la gravedad y así obtuvimos nuestro dato experimental, que al compararlo con el dato teórico observamos que hay una pequeña discrepancia entre nuestros datos pero, nuestro dato experimental estuvo cerca del valor real quiere decir que nuestro experimento estuvo bien ejecutado.
En el segundo montaje observamos algo parecido ya que teníamos que calcular nuestra altura, la cual también teniendo nuestro resultado experimental tuvo un pequeño margen de error en cuanto al dato medido con nuestra cinta métrica; lo que nos podría decir este montaje es que con nuestras ecuaciones cinematicas y obteniendo los datos necesarios podemos obtener datos y luego compararlos con datos ya certificados y así saber si el ejercicio esta correcto y que nivel de error o discrepancia tendra este al realizarlo.











Comparación de La Teoría con el Experimento

La teoría de la caída libre nos dio a conocer un conjunto de ideas y datos del tema. La cual la única fuerza que interactúa es la gravedad, nos dice que el movimiento que se conoce en este fenómeno es el movimiento rectilíneo uniformemente variado (M.R.U.V), el cual nos dice que a medida que el objeto completa su recorrido su velocidad varia.
La practica por su parte nos da la potestad que el conjunto de ideas difundidas en la teoría sea correctos. Se realizaron dos experimentos, el cual elmóvil era una pelota
1. Primer caso: la pelota fue lanzada de un 2do piso, nuestro punto A y el suelo es el punto B. El tiempo en este recorrido fue 1,30 segundos.
2. Segundo caso: la pelota fue lanzada de un 1er piso, nuestro punto A y el suelo es el punto B. El tiempo en este recorrido fue 0 segundos.
Esto nos indica la verificación de la teoría en la practica. Llegando a la conclusión de que a mayor distancia su tiempo sera mayor y que la velocidad varía de acuerdo a la distancia, demostrando esto que a menor distancia menor velocidad y a mayor distancia mayor velocidad. Esto se conoce como Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V).
Se observo que en dos casos con diferentes características y un mismo móvil los componentes son distintos.





Aprendizaje

Podemos decir que con el experimento aprendimos que al dejar caer un objeto desde una altura determinada se puede comprobar que su velocidad aumenta es decir su movimiento es acelerado.
Comprobamos una de las alturas con algunos datos del experimento (tiempo y una altura) y esto nos comprobó que el experimento estuvo bien ejecutado. En este experimento se notó que la presencia del aire en algunos objetos puede alterar su movimiento y que la caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado con trayectoria vertical.


Recomendaciones

Bueno nosotras en realidad no tenemos recomendaciones ya que el experimento nos pareció que estuvo bien organizado y al compararlo con la teoría, sacar datos, calcular la altura y tiempo no hubo problemas; fue 90% confiable.


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