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ESCUELA DE FÍSICA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN

LABORATORIO DE FÍSICA MECÁNICA - Online PRÁCTICA GRUPO N°: DOCENTE INTEGRANTES

CAÍDA LIBRE DÍA:

HORA:  

1. 2. 3.

   

1. TRABAJO PRÁCTICO 1.1 MATERIALES   

Hardware: Dispositivo móvil ANDROID Software: SONOSCOPIO de PhysicsSensor Mobile Edition. Audio: Sonograma del registro del paso de la regla-cebra por la fotocompuerta. Nota: En el experimento de medida con el SONOSCOPIO se emplearon fotocompuerta, reglacebra y dispositivo móvil ANDROID.

1.2 PROCEDIMIENTO



Emplear SONOSCOPIO de PhysicsSensor para abrir el archivo de sonido del sonograma de una regla-cebra en “caída libre” (recordar que este archivo de sonido se debe ubicar en la carpeta physicssensor/sonoscopio del dispositivo móvil). Escoger una escala adecuada para realizar cómodamente la lectura de los datos, para eso usar los botones time/div. Anotar la apreciación para al final redondear los datos de tiempo.



Escoger el CERO y comenzar a realizar la lectura de los datos y vs t (los cauchitos de la reglacebra están separados de a 1 cm). El primer dato se tomará como y=0 en t=0 (se tomará éste como el origen del sistema de coordenadas el cual apuntará su sentido positivo hacia abajo). Registrar estos datos en la Table 1 con el mayor de los cuidados, para luego disponer de ellos y realizar una regresión cuadrática y (m)vs t (s ). Hacer un pantallazo del sonograma en el estado de la toma del segundo dato y pegarlo en la Figura 3.

1

Tabla 1. Datos caída de la regla cebra

Posición 1 Posición 2 Posición 3 Posición 4 Posición 5 Posición 6 Posición 7 Posición 8 Posición 9 Posición 10 Posición 11 Posición 12 Posición 13 Posición 14 Posición 15

t

Ut

y

Uy

(s) 0 0,0147 0,0271 0,0376 0,0476 0,0568 0,0649 0,0730 0,0803 0,0872 0,0940 0,1004 0,1066 0,1125 0,1184

(s) 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003

(m) 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14

(m) 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

Figura 3: Pantallazo del sonograma con la posición de la raya azul en la toma del segundo dato 

Usar la aplicación REGRESIÓN CUADRÁTICA de PhysicsSensor para hacer el análisis gráfico. Introducir los datos en el SI y con el número correcto de cifras significativas. Tomar pantallazo de

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los primeros datos y anexarlo a la Figura 4 izquierda. Proceder a observar la gráfica y obtener pantallazo de ésta, anexarlo a la Figura 4 centro. Proceder a observar los resultados y obtener pantallazo de éstos, anexarlo a la Figura 4 derecha.

Tabla de datos

Gráfica Figura 4: Regresión cuadrática

Resultados

1.3 ANÁLISIS

Los datos obtenidos pueden modelarse mediante una regresión cuadrática de y vs t , en una ecuación de la forma:

x=c 1 +c 2 t+c 3 t 2

(4)

Comparando término a término las ecuaciones (3a) y (4), puede concluirse que el significado de cada uno de los coeficientes de la regresión cuadrática es:

c 1= y 0 c 2=V 0 y 1 c 3= g 2

(5c) (5b) (5a)

Analizando el coeficiente c 3, se puede concluir que la aceleración de la gravedad con que cae la reglacebra, está dada por:

3

g=2c 1

(6a)

La incertidumbre de la aceleración de la gravedad vendrá dada por:

u g=2 uc

(6b)

1

1.4 REPORTE DE RESULTADOS

 Reportar los valores de la posición inicial, la velocidad inicial y la aceleración de la gravedad con sus incertidumbres.

y 0=6 ,1 m± 1,1 m V 0 y =0,6 m/s ± 0,003 m/ s g=9,8 m/s 2 ± 0,06 m/s 2



Basado en los resultados obtenidos con el análisis del video, escribir las tres ecuaciones cinemáticas particulares de la cinemática de la esfera en caída “libre”, Tabla 1. Tabla 1. Ecuaciones cinemáticas MUV ECUACIÓN GENERAL

ECUACIÓN PARTICULAR

1 y= y 0+V oy t+ g t 2 2

1 y=6,1+ 0,6 t+ 9,8 t 2 2

V y =V 0 y + ¿

V y =0,6+9,8 t

2 y

V 2y =(0,6)2❑ +2(9.8)(0,14−0)

2 oy

V =V +2 g( y− y 0)

2

 Tomando como valor de referencia gmedellín = 9,78 m/ s , determinar el porcentaje de error con la ecuación (7).

4

verdadero−Valor experimental |Valor convencionalmente |×100 Valor convencionalmente verdadero 9,78−9,8 %Error=| ×100 9,78 |

%Error=

(7)

= 0.2%

%Error=0,2 %

Documento elaborado por: Diego Luis Aristizábal Ramírez Esteban González Valencia Tatiana Cristina Muñoz Hernández Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín Última revisión: Septiembre/2020

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