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• Francisco Javier Bernal Rodriguez

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

LABORATORIO FISICA I

Instructor: M. BRENDA MATA PRACTICA #3: MOVIMIENTO EN UNA DIMENSION BRIGADA: 516 INTEGRANTES DEL EQUIPO:

EQUIPO # 5

MATRICULA

NOMBRE

CARRERA

1849683

Bernal Rodríguez Francisco Javier

IMTC

1854570

Viramontes Pérez Alfredo Said

IMA

1854907

Silva Tamez Alberto Sebastián

IMA

1855809

González Ramírez Elian Javier

IAS

SEMESTRE AGOSTO – DICIEMBRE 2018 Fecha: FIME, MONTERREY, NUEVO LEON A 14 DE SEPTIEMBRE DEL 2018

Hipótesis Suponemos que en cada punto, la aceleración, será aproximada a la magnitud de la gravedad, su aceleración cada vez ira aumentando debido a su caída y que esta le obliga a llevar una aceleración cada vez mayor, primero tendremos que obtener las distancias que recorre y en cuanto tiempo lo hace para lograr de esta manera obtener un Movimiento Rectilinio Uniformemente Aceleraco. (MRUA)

Marco teórico De entre todos los movimientos rectilíneos uniformemente acelerados (m.r.u.a.) o movimientos rectilíneos uniformemente variados (m.r.u.v.) que se dan en la naturaleza, existen dos de particular interés: la caída libre y el lanzamiento vertical. En este apartado estudiaremos la caída libre. Ambos se rigen por las ecuaciones propias de los movimientos rectilíneos uniformemente acelerados (m.r.u.a.) o movimientos rectilíneos uniformemente variados (m.r.u.v.): y=y0+v0t+12at2 v=v0+a⋅t a=cte. 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 de aproximadamente 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. Hemos dicho antes que la aceleración de un cuerpo en caída libre dependía del lugar en el que se encontrara. A la izquierda tienes algunos valores aproximados de g en diferentes lugares de nuestro Sistema Solar. Para hacer más cómodos los cálculos de clase solemos utilizar para la aceleración de la gravedad en la Tierra el valor aproximado de 10 m/s² en lugar de 9.8 m/s², que sería más correcto.

Para estudiar el movimiento de caída libre normalmente utilizaremos un sistema de referencia cuyo origen de coordenadas se encuentra en el pie de la vertical del punto desde el que soltamos el cuerpo y consideraremos el sentido positivo del eje y apuntando hacia arriba.

Con todo esto nos quedaría: v0=0; y0=H; a=−g La caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que se deja caer un cuerpo verticalmente desde cierta altura y no encuentra resistencia alguna en su camino. Las ecuaciones de la caída libre son: y=H−12gt2 v=−g⋅t

a=−g

Dónde: y: La posición final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m) v: La velocidad final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m/s) a: La aceleración del cuerpo durante el movimiento. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo al cuadrado(m/s2). t: Intervalo de tiempo durante el cual se produce el movimiento. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el segundo (s) H: La altura desde la que se deja caer el cuerpo. Se trata de una medida de longitud y por tanto se mide en metros. g: El valor de la aceleración de la gravedad que, en la superficie terrestre puede considerarse igual a 9.8 m/s2 Grafica Teóricas

Desarrollo Datos Utilizamos un equipo que cuenta con sensores y un reloj digital para medir el tiempo que tomaba en caer un balín, con una regla medimos la distancia que queríamos usar para la caída libre del balín y después tomamos el tiempo, repetimos este proceso un total de 5 veces con distancias desde los 40cm hasta los 60cm. Entre más tiempo pasaba el balín se iba acelerando, ya que cada vez tomaba menos tiempo en recorrer los últimos 5cm que le agregamos a cada medición Materiales Utilizados       

Regla Hoja Lápiz Pluma Equipo que cuenta con censores Balín Reloj digital

Tabla Tiempo y distancia de caída libre t

d

0s

0cm

.2s

40cm

.31s

45cm

.32s

50cm

.34s

55cm

.36s

60cm

Operaciones

y= Vot+½at² y=½at² a= 2y/t²

t(s)

a= 2(0)/(0)²=

0m/s²

a= 2(.40)/(.2)²=

20m/s²

a= 2(.45)/(.31)²= 9.36m/s² a= 2(.50)/(.32)²= 9.76m/s²

d(cm) 0

0

0.2

40

0.31

45

0.32

50

0.34

55

0.36

60

a= 2(.55)/(.34)²= 9.51m/s² a= 2(.60)/(.36)²= 9.25m/s²

Gráfica 70 60

d(cm)

50

40 30 20 10 0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

t(s)

0.25

0.3

0.35

0.4

Preguntas del instructivo

1.- ¿Qué tipo de movimiento pudo observar que tenia el cuerpo en su caída? ¿Se cumplió su hipótesis? El tipo de movimiento que se observa es MRUA, si se cumplieron las hipótesis. 2.- Mencione las semejanzas y/o diferencias que encontró en este movimiento y los que observo en la práctica #2. En este es de caída libre y en la practica #2 es vertical. En ambos casos se toman en cuenta las velocidades iniciales y las distancias, pero no intervienen el peso o la masa para calcular la altura o el tiempo. En este se toma en cuenta la gravedad en el movimiento de caída libre de un cuerpo.

3.- ¿Qué puede concluir de lo calculado y/o experimentado? En este practica lo que observamos o que notamos en la tabla que hicimos del tiempo y distancia hubo que de distancia le aumentamos en todas las pruebas que hicimos solo le aumentábamos 5 cm y al principio tuvo un aumento muy drástico de tiempo a comparación de las demás pruebas.

4.- Mencione algunos de los casos de la vida diaria donde el movimiento de caída de un cuerpo tiene importancia práctica. Se te cae una moneda desde la bolsa de tu pantalón. De un árbol cae una manzana. Una taza cae desde la mesa en la cocina.

Conclusión Ya con estos cálculos, podemos concluir que efectivamente tal y como lo pensamos nuestro objeto fue acelerando conforme su distancia era mayor por lo tanto nos encontrábamos con un M.R.U.A. y de esta manera también confirmamos que su aceleración es muy similar a la magnitud de la gravedad.

Bibliografía Libro Raymond A. Serway, Jhon W. Jewelt Jr. Física para ciencias e Ingeniera 1, Décima edición Página web  

FísicaLab (S.F) Caída libre. Recuperado de https://www.fisicalab.com/apartado/caida-libre#contenidos EducaPlus (S.F) Movimiento en cuerpo libre. Recuperado de http://www.educaplus.org/movi/4_2caidalibre.html