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Caída libre de un cuerpo - Modelo Teórico, Ley de la caída en el vacío






Introducción


Uno de los movimientos mas importantes al enfocarse en el campo de la física es el movimiento de caída libre el cual es un movimiento, determinado exclusivamente por fuerzas gravitatorias, que adquieren los cuerpos al caer, partiendo del reposo, hacia la superficie de la Tierra y sin estar impedidos por un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje. Algunos ejemplos son el movimiento de la luna alrededor de la tierra o la caída de un objeto a la superficie terrestre.






Objetivo


1.- Conocer el fenómeno de caída libre de un cuerpo.


Analizar sus magnitudes de la caída de un balón tales como su aceleración en un intervalo de tiempo.






Modelo Teórico


El ejemplo mas claro de un movimiento uniformemente acelerado es el de un objeto que se deja caer al vacío. La gravedad actúa produciendo una aceleración continua y constante. Galileo fue el primero que estudió la caída de los cuerpos lanzando objetos de distinto peso que caían al mismo tiempo.


Leyes de la caída libre de los cuerpos.
1. Todos loscuerpos caes al vacío con la misma aceleración.
2. Los cuerpos al caer adquieren velocidades que son proporcionales a los tiempo que emplean en la caída.
3. Los espacios que recorren los cuerpos al caer estan en proporción directa de los cuadrados de los tiempos que tardan en recorrerlos.




Ley de la caída en el vacío.
Galileo y Newton demostraron que estas diferencias se deben a la resistencia que ejerce el aire sobre los cuerpos y que varía con la forma y dimensiones de los mismos. El segundo de estos dos físicos puso de manifiesto, en particular , que los cuerpos que caen en el vacío lo hacen todos según las mismas leyes. Para estudiar el movimiento de caída bajo la sola acción de la gravedad, sera necesario por consigueinte, operar en el vacío o, por lo menos, conseguir que las fuerzas de rozamiento del aire sean depreciables con respecto a la gravedad. Como estas aumentan con las superficie y la velocidad, se utilizaran cuerpos de mucho peso y dimensiones reducidas y se escogeran velocidades no demasiado grandes.







IDENTIFICACION: Abderrahmane Kheddar en el Instituto Nacional de Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología de Japón
Investigadores de la Universidad Bar-Ilan en Israel , instituto de Tecnología de Béziers en Francia
RESUMEN: científicos han hecho posible que un hombre en Israel pueda mover un robot que se encuentra en Francia con sólo pensar en su movimiento.
Esto lo hacen mediante el uso de una maquina de resonancia magnética funcional, que escanea el cerebro y muestra su actividad en tiempo real,los pacientes paralizados o las personas con síndrome de cautiverio pueden interactuar con el mundo a través de un robot.
“El objetivo final es crear un cuerpo subrogado, al igual que en la película Avatar, aunque eso es un largo camino todavía”

PALABRAS CLAVES:
Resonancia magnética funcional : la imagen por resonancia magnética funcional es un procedimiento clínico y de investigación que permite mostrar en imagenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada
SINDROME DE CAUTIVERIO: es una condición en la cual el paciente esta consciente y despierto pero no puede moverse ni comunicarse verbalmente debido a una completa paralisis de los músculos voluntarios excepto los ojos. El nombre del síndrome fue acuñado por Fred Plum y Jerome Parker en 1966.
ALGORITMO: es un conjunto preescrito de instrucciones o reglas bien definidas, ordenadas y finitas que permite realizar una actividad mediante pasos sucesivos que no generen dudas a quien deba realizar dicha actividad.
Electroencefalograma: es una exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral en condiciones basales de reposo, en vigilia o sueño, y durante diversas activaciones

INTRODUCCION
Poder mover un robot con el pensamiento y lo que han logrado los científicos han hecho posible que un hombre enIsrael pueda mover un robot que se encuentra en Francia con sólo pensar en su movimiento.
METODO
El estudio se hiso mediante el uso de una maquina de resonancia magnética funcional, que escanea el cerebro y muestra su actividad en tiempo real, los pacientes paralizados o las personas con síndrome de cautiverio pueden interactuar con el mundo a través de un robot.
Investigadores de la Universidad Bar-Ilan en Israel pidieron a un estudiante que piense en mover su mano izquierda o derecha, y lo mismo su pierna.
El escaner mide el flujo sanguíneo a su cerebro, y a partir de la información que brinda, el equipo creó un algoritmo que puede distinguir cada pensamiento de movimiento. De este modo, vía Internet, fueron enviadas las interpretaciones de comandos a un pequeño robot en el Instituto de Tecnología de Béziers en Francia.
Cuando el estudiante pensó en mover su mano izquierda o la derecha, el robot se movió 30 grados a la izquierda o a la derecha. Cuando imaginó mover sus piernas hizo que el robot camine hacia adelante.
Ademas, también ha podido instruir al robot para seguir a una persona dentro una habitación en el laboratorio francés, y también lo puso a prueba para alcanzar un vaso de agua colocado en algún lugar en la sala.
RESULTADO
Vemos que Utilizando el escaner para ver la información cerebral del paciente consíndrome de cautiverio y cuando le piden a este paciente que piense en mover su mano derecha o pierna derecha el escaner mide el flujo sanguíneo del cerebro y a partir de la información recibida o brindada el algoritmo puede distinguir cada pensamiento de movimiento . De este modo via internet fueron enviadas las interpretaciones de comandos a un pequeño robot en el Instituto de Tecnología de Béziers en Francia desde japon y EXITOSAMENTE cuando el paciente pensó en mover su mano izquierda o la derecha, el robot se movió 30 grados a la izquierda o a la derecha. Cuando imaginó mover sus piernas hizo que el robot camine hacia adelante.

DISCUSIÓN
Estos hallazgos significan que un objetivo y para futuro es crear un cuerpo subrogado es decir
• Desarrollo
1. Se cargó el video en el software tracker de analisis de movimientos.
2. Se ponen los ejes x y y en el video con el punto de origen enel objeto que se deja caer tal es el caso en el balón de basquetbol.
3. Se calibra la distancia a escala tomando de referencia un objeto en el video del que sabemos cuanto es su longitud real.
4. Se elige un punto de masa, el objeto que se va a estudiar su movimiento así punto por punto en su movimiento en el video.
5. Después de eso en los datos obtenidos de las tablas las trasladamos a Excel para graficarlas y tener la grafica de velocidad contra tiempo.
6. Por último analizamos los datos obtenidos y el tipo de grafica para verificar el comportamiento de la curva y deducir si es una velocidad constante o no.



Datos y analisis de datos:


|t |x |y |
|3.34E-02 |1.49E-01 |-7.11E-15 |
|6.67E-02 |2.08E-01 |-9.54E-01 |
|1.00E-01 |2.94E-01 |-3.20E+00 |
|1.33E-01 |3.28E-01 |-6.41E+00 |
|1.67E-01 |3.01E-01 |-1.06E+01 |
|2.00E-01 |3.36E-01 |-1.59E+01 |
|3.00E-01 |4.68E-01 |-3.93E+01 |
|3.34E-01 |5.73E-01 |-4.88E+01 |
|3.67E-01|6.31E-01 |-5.94E+01 |
|4.00E-01 |7.10E-01 |-7.22E+01 |
|4.34E-01 |7.12E-01 |-8.49E+01 |
|4.67E-01 |7.95E-01 |-9.87E+01 |
|5.01E-01 |8.27E-01 |-1.15E+02 |
|5.34E-01 |8.79E-01 |-1.31E+02 |
|5.67E-01 |8.81E-01 |-1.49E+02 |
|6.01E-01 |9.46E-01 |-1.67E+02 |
|6.34E-01 |1.12E+00 |-1.87E+02 |
|6.67E-01 |1.25E+00 |-2.04E+02 |




[pic]












• Resultados y conclusiones


DLos resultados obtenidos fueron que la velocidad no es constante sino que tiene un aunmento proporcional a medida que trancurre el tiempo en su caída.
También que la distancia recorrida es proporcional al cuadrado del tiempo y por último que la aceleración en la caída libre de un cuerpo se mantiene constante.


• Referencias
https://es.scribd.com/doc/21581794/Caida-Libre#archive




En una obra en construcción una llave Stillson golpea el terreno a una velocidad de 24m/s (a) ¿desde que altura cayó inadvertidamente? (b)¿cuanto tiempo estuvo en el aire?





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