OBJETIVOS
• Medir la aceleración de los cuerpos
• Obtener la aceleración debida al campo gravitacional terrestre.

MARCO TEORICO
MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO
En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.

En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que si es constante es la aceleración.

Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud, en la dirección o en ambos.

Velocidad inicial Vo (m/s)
Velocidad final Vf (m/s)
Aceleración a (m/s2)

Tiempo t (s)
Distancia d (m)


FORMULAS:

Vf= Vo + at
Vf= Vo2 + 2at
d= Vo*t + 1/2 a*t2

CAIDA LIBRE
Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.
• Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es deaproximadamente 9,8 m/s², es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo.
• En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se representa mediante la letra g
La pendiente negativa nos indica que la aceleración es negativa. En la tabla anterior podemos ver que la variación de la velocidad a intervalos de un segundo es siempre la misma (-10 m/s). Esto quiere decir que la aceleración para cualquiera de los intervalos de tiempo es
Ecuaciones para la caída libre
Recuerda las ecuaciones generales del movimiento:
e = vo•t + ½•a•t²
vf = vo + a•t
Podemos adaptar estas ecuaciones para el movimiento de caída libre. Si suponemos que dejamos caer un cuerpo (en lugar de lanzarlo), entonces su velocidad inicial sera cero y por tanto el primer sumando de cada una de las ecuaciones anteriores también sera cero, y podemos eliminarlos
e = ½•a•t²
vf = a•t
Por otro lado, en una caída libre laposición que ocupa el cuerpo en un instante es precisamente su altura h en ese momento.
Como hemos quedado en llamar g a la aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre, podemos expresar las ecuaciones así
h = ½•g•t²
vf = g•t

LABORATORIO
Materiales:
• Carro dinamico.
• Tictometro.
• Cinta de papel.
• 3 o mas masas distintas.
• Equipo de caída libre.

Procedimiento
Realice el siguiente montaje

Timbre Cinta de papel Pesa Carro

Pesa
Anote el valor de la masa en la parte posterior del carro.
Medida de posiciones y tiempos: Sobre la mesa hay un timbre y una cinta de papel. Con ellos se puede obtener un registro simultaneo y tiempos durante todo el recorrido del carro. Cuando se oprime el botón del timbre, el martillito golpea a una frecuencia constante (1 tic). Si se pasa la cinta por debajo del martillo y del papel carbón, en la cinta quedara marcada una serie de puntos espaciados por intervalos iguales de tiempo (el tiempo se determina apartir de la frecuencia).
Escoja arbitrariamente el origen (t=0, x=0), mida las distancias de la cinta, puede tomar intervalos de entre 3 a 6 puntos para medir el espacio.

Llene la siguiente tabla:
Masa: 1 Frecuencia: 50

Espacio (x) Tiempo (t) Velocidad (v)
2.2 0.1 22
6 0.2 30
9.2 0.3 30.67
12.9 0.4 32.25
17 0.5 34.00
21.6 0.6 36.00
26.20 0.7 37.43
31.20 0.8 39.00
36.80 0.9 40.59
42.90 1 42.90

Espacio (x) Tiempo (t) Velocidad (v)
3.5 0.1 35.00
8.10 0.2 40.50
13.60 0.3 45.33
19.90 0.4 49.75
27.60 0.5 55.20
36.00 0.6 60.00
45.50 0.7 65.00
56.00 0.8 70.00
67.50 0.9 75.00

Espacio (x) Tiempo (t) Velocidad (v)
3.0 0.1 30.00
6.6 0.2 33.00
11.10 0.3 37.00
16.20 0.4 40.50
22.30 0.5 44.60
29.30 0.6 48.83
30.70 0.7 52.43
44.80 0.8 56.00
53.90 0.9 59.89
63.90 1 63.90

A partir de la tabla anterior grafique espacio contra tiempo (x vs t), y grafique velocidad contra tiempo (V vs t). Ustedes estan en la capacidad de obtener la aceleración a partir de la grafica de x vs t y de V vs t. Recuerde que en elmovimiento uniforme acelerado se tiene que:
Realice el mismo procedimiento anterior para tres masas diferentes.

CAIDA LIBRE
Realice el montaje descrito por el docente para caída libre. Llene la siguiente tabla.

t0 t1 t2 T3
1.539 1.715 1.819 1.936
0.744 0.417 1.021 1.539
2.154 2.346 2.453 2.191
1.078 1.289 1.396 1.515
6.080 6.504 6.611 6.73

Altura1= 0.27m Altura2 =0.57m Altura3=1.05m
Tiempos t1 – t0 = 0.176 t2 – t1 = 0.28 t3 – t0 = 0.397
Tiempos t1 – t0 = 0.173 t2 – t1 = 0.277 t3 – t0 = 0.395
Tiempos t1 – t0 = 0.187 t2 – t1 = 0.294 t3 – t0 = 0.031
Tiempos t1 – t0 = 0.211 t2 – t1 = 0.318 t3 – t0 = 0.347
Tiempo promedio 0.18675 0.2922 0.315

Altura (m) 0.27m 0.57 m 1.05 m
Velocidad(m/s) 1.4557 m/s 1.9507 m/s 3.33 m/s
Tiempo(s) 0-18675 s 0.2922 s 0.315 s

A partir de la tabla anterior grafique altura contra tiempo (y vs t) y grafique velocidad contra tiempo (v vs t) ustedes estan en la capacidad de obtener el valor de la aceleración gravitacional a partir de la grafica de y vs t y de v vs t. recuerden que en el movimiento en caída libre se tiene que y= y0 + v0 + 1/2 gt2 y que v =v0 +gt.