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Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 1 2020-I UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE FÍSICA SECCIÓN MECÁNICA ASIGNATURA: MECANICA CLASICA CONTENIDO PROGRAMÁTICO RELACIONADO UNIDAD I. CINEMATICA DE LA PARTICULA, TEMA: 3.5 GRUPO: ________ Nombre del Alumno No. de Cuenta Concepto % Calificación 1 Examen Previo (Investigar y comprender) 20 2 Aprender a Usar los equipos 10 3 Trabajo en equipo 10 4 Comparación y análisis de resultados 30 5 Redacción y Presentación de reporte 30 PRÁCTICA No. 3 CAIDA LIBRE DE UN CUERPO miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 1151-C miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Avila Soriano Miztli Donaji miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 31621723-7 Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 2 2020-I CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN. 2. OBJETIVO GENERAL. 3. OBJETIVOS PARTICULARES. 4. ACTIVIDADES PREVIAS. a. Cuestionario inicial. b. Fundamentación teórica. 5. EQUIPO Y MATERIALES. 6. DESARROLLO EXPERIMENTAL. a. Recopilación de datos experimentales. b. Procesamiento de datos experimentales. 7. RESULTADOS. 8. CONCLUSIONES. 9. COMPARACION Y ANALISIS DE RESULTADOS 10. CUESTIONARIO FINAL. 11. MAPA CONCEPTUAL. 12. BIBLIOGRAFÍA. Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 3 2020-I INTRODUCCIÓN. La caída libre de un cuerpo es uno de los movimientos más frecuentes y fáciles de observar, sin embargo, determinar las variables que intervienen en él, tales como el tiempo de caída, la velocidad de caída, la velocidad y el espacio recorrido en un tiempo determinado, implica conocer las ecuaciones cinemáticas del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y su aplicación para este caso particular, en donde la aceleración es la gravedad producida por el peso propio de los cuerpos. Las gráficas de movimiento tales como la aceleración-tiempo, velocidad-tiempo y posición- tiempo, de cualquier movimiento, son útiles porque ayudan a comprender la relación entre los parámetros que en ellas se incluyen y es otro recurso para resolver problemas a partir de la interpretación geométrica de la derivada y de la integral de una función, aplicadas a la caída libre de un cuerpo. Resulta interesante comparar las gráficas de movimiento para la caída libre obtenidas teóricamente, con las obtenidas a partir de datos experimentales, por lo que se ha diseñado esta práctica de experimentación denominada “Caída libre de los cuerpos” que se realizará con el equipo diseñado y construido exprofeso (dispositivo 1) y marca PASCO (dispositivo 2) Fig. 1. Fig. 1. Equipo para experimentación de la caída libre. (Dispositivos 1 y 2) Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 4 2020-I OBJETIVO GENERAL. El alumno será capaz de obtener el modelo experimental de la caída libre de un cuerpo, mediante al menos diez posiciones distintas de su caída libre con los tiempos correspondientes, y mediante la elaboración de las tres gráficas de movimiento s-t, v-t, a-t, que comparará con las que obtendrá teóricamente. OBJETIVOS PARTICULARES. Elaborar mediante los tiempos experimentales de caída libre y mediante el uso de una hoja electrónica, de preferencia Excel, la gráfica Posición - Tiempo, así como la ecuación de su línea de tendencia, que representa el modelo matemático experimental de la caída libre. Comparar el modelo experimental y su gráfica posición-tiempo, con la obtenida teóricamente, y ponderar los datos experimentales obtenidos. Obtener mediante la pendiente de la línea de tendencia de la gráfica Posición–Tiempo al cuadrado, la aceleración de la gravedad experimental y comparar ésta con la gravedad estándar. Elaborar la gráfica Velocidad – Tiempo, para los mismos tiempos medidos durante su caída libre y comparar dicha gráfica, con la gráfica velocidad-tiempo obtenida teóricamente. ACTIVIDADES PREVIAS. CUESTIONARIO INICIAL Investiga y contesta las siguientes preguntas: 1. Explica en qué consiste la caída libre de un cuerpo. _________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. ¿Qué tipo de movimiento es la caída libre de un cuerpo? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2. Explica la diferencia entre caída libre y tiro vertical ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H despreciando cualquier tipo de rozamiento con el aire o cualquier otro obstáculo. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado La caída libre es movimiento descendente y en el tiro vertical es ascendente. La velocidad inicial es cero en la caída libre. La velocidad inicial tiene un valor distinto de cero en el tiro vertical. En la caída libre el cuerpo baja y es movimiento acelerado. En el tiro vertical, el cuerpo asciende y es movimiento desacelerado. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. miztli.avila10@outlook.com Resaltar Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 5 2020-I 4. ¿Dos cuerpos de diferente peso, soltados simultáneamente desde la misma altura, caen en diferente tiempo? Explica por qué. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 5. En un cuerpo en su caída libre, actúa solo su peso propio; si cada cuerpo tiene un peso diferente ¿Explica por qué es constante la aceleración en su caída? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Estudia con detenimiento cada uno de los siguientes conceptos que requieres para la total comprensión de esta práctica. A. Caída libre de un cuerpo. La caída libre es el movimiento vertical de un cuerpo cuando éste se abandona desde el reposo a partir de una cierta altura y la única fuerza que se ejerce sobre él es su propio peso. La caída libre de un cuerpo es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, donde su aceleración es precisamente el valor de la gravedad la cual, para todos los cálculos de ingeniería, tiene un valor estándar de 9.81 m/s 2 en el SI, y 32.2 ft/s 2 en el sistema inglés y que corresponde al obtenido al nivel del mar y a 45° de latitud norte. La caída libre de un cuerpo se ve afectada ligeramente por la fricción del aire, sin embargo para cuerpos suficientemente densos y con poca exposición a la presión del aire, esta fricción es prácticamente despreciable y así se considera para determinar sus ecuaciones de movimiento. B. Ecuaciones y gráficas de movimiento para la caída libre. Las ecuaciones de movimiento para la caída libre, se obtienen a partir de las ecuacionesdel movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y son las que definen la aceleración, la velocidad y la posición del cuerpo para cualquier tiempo durante su caída. El siguiente cuadro muestra el esquema de la caída libre, sus ecuaciones de movimiento, así como sus gráficas correspondientes de: a-t, v-t, s-t. miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Esto depende de la resistencia al aire de cada cuerpo, ya que una caída libre ideal los dos cuerpos caerían al mismo tiempo sin importar su peso, solo existe la fuerza de gravedad. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado La caída libre es un caso especial de movimiento con aceleración constante, porque la aceleración debida a la gravedad es siempre constante y hacia abajo. Esto es cierto incluso cuando un objeto es lanzado hacia arriba o tiene velocidad cero. miztli.avila10@outlook.com Resaltar Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 6 2020-I Obsérvese que las ecuaciones de movimiento y sus gráficas establecidas en el cuadro anterior, son válidas para el sistema de referencia establecido en el punto donde se deja caer el cuerpo y en el que la aceleración de la gravedad es un valor positivo. Si el sistema de referencia se establece en el punto de caída, la aceleración de la gravedad tiene un valor negativo y la ecuación de posición toma la siguiente forma: , donde, h = Altura de caída C. Tiempo de caída Para uno u otro sistema de referencia escogido, cuando el cuerpo cae, el valor del tiempo de caída es el mismo ya que si el sistema se establece en el punto donde se deja caer, cuando cae y = h y cuando el sistema se establece en el punto de caída, y = 0. En ambos casos el tiempo de caída es el siguiente: √ , donde, h = Altura de caída D. Linealización de la ecuación de posición. Para hallar experimentalmente la aceleración de la gravedad, la función de posición , que es una ecuación de segundo grado, se puede presentar gráficamente en forma lineal, tomando la siguiente forma: y = mx, Para linealizar la función de posición, se presentarán en el eje de las abscisas para un conjunto de eventos, los tiempos de caída al cuadrado y de esta manera la función toma la siguiente forma: Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 7 2020-I donde, x = t2 En esta ecuación la pendiente de la recta que ésta representa, se expresa de la forma siguiente: De esta ecuación se puede hallar la aceleración de la gravedad, expresada de la siguiente manera: g = 2m Para hallar la aceleración de la gravedad con esta expresión, se deberán recabar los tiempos de caída correspondientes a un conjunto de posiciones de su caída y se hallará mediante una hoja Excel, la línea de tendencia de este conjunto de pares de valores experimentales (h, t), así como la ecuación de esta recta de la cual se tomará la pendiente para aplicarla en la ecuación EQUIPO Y MATERIALES. Dispositivo 1. Un dispositivo mecánico de caída libre. Un equipo Smart Timer. Una fuente de poder. Seis esferas (dos balines 1.6 cm y 2.5 cm, tres de plástico 2.5 mm, 4 cm y 10 cm, una de golf) Un flexómetro. Un nivel. Un dispositivo de amortiguamiento. Dispositivo 2. Una caja de caída libre PASCO. Un timer Switch Un pad (time of flight). Un soporte Universal de 75 cm de alto Un equipo Smart Timer. Seis esferas (dos balines 1.6 cm y 2.5 cm, tres de plástico 2.5 mm, 4 cm y 10 cm, una de golf) Un flexómetro. Un nivel. Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 8 2020-I PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. 1. Recopilación de datos experimentales. El desarrollo de esta práctica se basa en la recopilación experimental de un conjunto de pares de valores Posición-Tiempo (y, t), con los cuales se hallarán las gráficas de Posición- tiempo, Velocidad- tiempo y Aceleración-tiempo, así como también se hallará el error relativo entre los tiempos de caída experimental y los tiempos calculados teóricamente. 1.1 Arma el dispositivo 1 de caída libre figura 2a y/o dispositivo 2 figura 2b, asegurando que estén nivelado el dispositivo. Figura 2a. Instalación del dispositivo 1 de caída libre. Figura 2b. Instalación del dispositivo 2 de caída libre. Fuente poder Smart Timer Soporte Universal Pad Abrazadera movible Posición variable Y Compuerta Balín Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 9 2020-I 1.2 (Solo para dispositivo 1) Calibra la fuente de poder a 5 V. 1.3 (Solo para dispositivo 2) Activa la caja de control. 1.4 Coloca el balín de 2 cm de diámetro (dispositivo 1) en el electroimán de manera que éste quede tangente al rayo infrarrojo de la compuerta que detecta el paso del mismo y/o el balín 1.5 cm de diámetro (dispositivo 2) en el electroimán. 1.5 Mueve el balín junto con el electroimán a una altura 15 cm, medida desde el pad hasta la parte inferior del balín, esta altura será el primer desplazamiento que tendrán los balines. 1.6 Enciende el Smart Time, Selecciona la Opciones “Time” y “Two Gates” del Smart Time. 1.7 Resetea el Smart Timer con el botón 3 hasta que aparezca “*” 1.8 Acciona el disparador para que el balín caiga. 1.9 Toma la lectura del tiempo de caída en el Smart Timer y anota el mismo en la tabla I. 1.10 Para la misma altura, repite la medición del tiempo de caída tres veces para hallar un promedio. 1.11 (Solo dispositivo 2) Antes de accionar el disparador, la luz verde del electroimán deberá dejar de parpadear. 1.12 Mide los tiempos de caída para los diferentes desplazamientos conforme a la tabla I y anótalos en la misma tabla. # Posición (m) Tiempo (seg) (Tiempo de caída medio experimental) 2 (seg) 2 Error (%) de caída experimental de caída medio experimental De caída teórico n h = y t1 t2 t3 te √ ⁄ te2 [ ] 1 0.15 2 0.20 3 0.25 4 0.30 5 0.35 6 0.40 7 0.45 8 0.50 9 0.55 10 0.60 Tabla I. Tiempo de caída experimental, teórico y porcentaje de error. miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.25 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.29 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.31 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.34 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.36 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.36 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.38 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.38 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.28 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.30 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.33 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.34 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.35 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.37 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.37 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.26 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.32 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.33 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.35 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.36 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.38 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.37 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.41 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2633 s miztli.avila10@outlook.com Textotecleado 0.3033 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3233 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3433 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3566 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.37 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0..3766 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3933 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1749 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2020 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2258 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2474 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2672 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2857 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3030 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3194 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3350 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3499 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.0693 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.0919 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1045 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1178 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1271 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1369 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1418 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1521 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1546 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.16 s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -50.54% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -0.50% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -43.17% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -32.76% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -33.45% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -29.50% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -24.29% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -22.10% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -17.40% miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado -14.31% Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 10 2020-I 2. Tiempo de caída de diferentes objetos. Dispositivo 1 y 2. 2.1. En esta parte de la práctica se dejarán caer esferas de diferente tamaño y masa. 2.2. Coloca el electroimán a una altura de aproximadamente 60 cm respecto al pad. 2.3. En base a la tabla II, coloca la primera esfera (balín) en el electroimán y mide la altura en que se encuentra, desde el pad hasta la parte inferior de la esfera, esta será el mismo desplazamiento que deberán tener todas las esferas, ver figura 3. Figura 3. Diferentes masas misma altura. 2.4. Anota la altura (desplazamiento) en la tabla II. 2.5. Mide el tiempo de caída con el Smart time 3 veces y anótalo en la tabla II. 2.6. Repite el procedimiento anterior para cada una de las esferas descritas en la tabla II, debes de tener en cuenta que el desplazamiento de todas las esferas, sea el mismo, para esto deberás ajustar la altura del electroimán (midiendo del pad a la parte inferior de cada una de ellas). 2.7. Calcula el tiempo medio de caída y anótalo en la tabla II. 2.8. Calcula la aceleración con la formula cinemática y anótalo en la misma. # Tipo de Esfera Desplazamiento (m) Tiempo de caída (seg) Aceleración (m/s 2 ) y t1 t2 t3 tm Tabla II. Aceleración de la gravedad para diferentes masas. y y y 1 Pelota goma 16 cm 2 Canica 9.5 cm 3 Canica 8 cm 4 Canica 5.5 cm 5 Canica 4 cm 6 Canica 2 cm miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.60 m miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.48 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.45 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.43 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.42 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.41 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.47 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.44 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.43 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.42 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.38 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.48 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.44 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.43 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.43 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.41 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.476 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.443 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.43 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.423 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.403 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.393 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.29 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6.11 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6.48 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6.70 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 7.38 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 7.76 m/s2 Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 11 2020-I 3. Procesamiento de datos experimentales. Tiempos de caída. 3.1. Para sistematizar los cálculos se recomienda usar la tabla I, así como efectuarlos mediante una hoja electrónica de cálculo, de preferencia Excel, llenando previamente dicha tabla con los datos duros obtenidos como resultado de su medición directa de los tiempos de caída. 3.2. Del cálculo en esta tabla se obtendrán: los tiempo de caída experimental y teórico, el porcentaje de error entre los dos, la gráfica posición-tiempo, y la gráfica linealizada posición-tiempo al cuadrado, con su línea de tendencia y su ecuación, de la cual se obtendrá su pendiente para hallar la aceleración de la gravedad experimental como se muestra en la tabla III. Velocidad y Aceleración. 3.3. Con los mismos tiempos de caída teórico y experimental calculados en la tabla I, se calcularán la velocidad y la aceleración experimental y teórica, usando para sistematizar el cálculo la tabla II en una hoja electrónica, donde la aceleración teórica será la aceleración estándar. # Tiempos (s) Aceleración (m/s2) Velocidad (m/s) Teórico tt Experimental te Teórica gt = 9.81 Experimental ge = 2m Teórica vt = gt tt Experimental ve = ge te 10 Tabla III. Velocidad y aceleración teórica y experimental. 1 9.81 m/s2 9.81 m/s2 9.81 m/s2 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.1749 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2020 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2258 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2474 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2672 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2857 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3030 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3194 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3350 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3499 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.2633 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3033 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3233 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3433 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3566 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.37 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3766 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.39 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.3933 s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 0.40 s miztli.avila10@outlook.comTexto tecleado 2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 3 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 4 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 7 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 8 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 28.86 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 21.76 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 19.13m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 16.97 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 15.73 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 14.60 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 14.10 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 13.14 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 12.93 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 12.5 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 1.75 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 1.98 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 2.21 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 2.42 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 2.62 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 2.80 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 2.97 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 3.13 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 3.28 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 3.43 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 7.59 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6.59 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 6.18 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.82 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.60 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.40 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.31 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.12 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5.08 m/s miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado 5 m/s Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 12 2020-I RESULTADOS Los resultados de esta práctica comprenden los siguientes puntos: 1. Tiempo experimental promedio de caída, tiempo teórico y error. Tabla de tiempos experimental y teórico en hoja Excel con el formato de la tabla I, con cálculos del promedio de los tiempos de caída experimental, del tiempo de caída teórico y cálculo del porcentaje de error obtenido. 2. Gráficas experimental y teórica con las variables Posición-tiempo. Gráfica Posición-tiempo experimental, su línea de tendencia, así como su ecuación correspondiente y gráfica Posición-tiempo teórico, elaboradas en una hoja electrónica, de preferencia Excel, mediante los pares de valores obtenidos de (h, te) y (h, tt). 3. Gráfica experimental con las variables Posición-tiempo al cuadrado. Gráfica Posición–tiempo al cuadrado (y–t 2 ), elaborada con los tiempos teórico y experimental, en una hoja electrónica de preferencia Excel, así como la línea de tendencia y su ecuación correspondiente. 4. Aceleración de la gravedad experimental. Cálculo de la aceleración de la gravedad mediante la pendiente de la línea de tenencia de la gráfica Posición-tiempo al cuadrado, aplicando la expresión g=2m, explicada en la fundamentación teórica. 5. Gráfica Velocidad-tiempo. Gráfica Velocidad-tiempo elaborada en base a la velocidad para cada tiempo, calculada ésta con la aceleración de la gravedad obtenida en el punto anterior. CONCLUSIONES ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ COMPARACION Y ANALISIS DE RESULTADOS ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Como principal conclusión podemos determinar que la posición siempre tendrá una relación directa con el tiempo, hubo algunas fallas consistentes las cuales no permitieron que la práctica se llevará a cabo en su totalidad, pero podemos concluir que la masa y el tamaño del objeto si influye en la velocidad que toma dicho objeto en caída libre. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado En este caso fue más complicado realizar una comparación de resultados, ya que cada uno tenía material diferente, en mi caso yo utilice canicas de diferentes tamaños y mis compañeros otro tipo de pelota u objeto. Pero analizando los resultados pudimos llegar a la conclusión dad, ya que la práctica arrojaba datos similares. miztli.avila10@outlook.com Resaltar Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 13 2020-I CUESTIONARIO FINAL. 1. ¿Se parecen los tiempos de caída experimental obtenidos y los tiempos teóricos de caída calculados? Pondera el porcentaje de error entre ellos. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 2. ¿Se parecen las gráficas Posición-tiempo, experimental obtenida y la teórica? Explicar la diferencia si existe ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 3. ¿Se parecen las gráficas Velocidad-tiempo experimental obtenida, y la teórica? Explicar la diferencia si existe. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 4. ¿Se parecen las gráficas Aceleración-tiempo, experimental obtenida y la teórica? Explicar la diferencia si existe. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 5. ¿Debería de obtenerse experimentalmente la aceleración de la gravedad en el vacío? Explica por qué ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 6. ¿Auxiliándose de la gráfica Velocidad-Tiempo, cómo cambia la velocidad durante la caída de un cuerpo? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 7. ¿Son diferentes el valor de la aceleración estándar y la experimental? Explica por qué ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado No, en mi caso no fueron similares los tiempos, pero podemos considerar las complicaciones que tuve a lo largo de la realización de la práctica, tuve un error máximo de -50.54%.miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Si se parecen, la verdad es que si lo vemos a primera vista no podríamos encontrar gran diferencia entre una u otra, pero la teórica es mas constante y por lo tanto es una media parábola perfecta. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado No en mi caso, sinceramente no se si me equivoque en algo, pero la teórica es una línea creciente y la experimental es una decreciente. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado En este caso no tienen nada de similar las dos gráficas ya que al tomarse como dato fijo la velocidad de la gravedad que es 9.81 m/s2 la gráfica teórica tiende a ser una línea recta ya que no hay variación. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Si dado que tomando como referencia la aceleración estándar nunca habrá variación en los datos a obtener. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado La velocidad se incrementa con el paso del tiempo. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Según lo obtenido en la práctica, si, ya que la aceleración estándar es el valor fijo de la aceleración de la gravedad que es 9.81 m/s2 miztli.avila10@outlook.com Resaltar Práctica No. 5. Caída Libre de un Cuerpo Química Industrial Página 14 2020-I ____________________________________________________________________________ 8. De la tabla II, ¿hubo diferencia en la aceleración de gravedad entre las diferentes esferas? Explica. ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 9. ¿Cuáles son las fuentes de error en esta práctica? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ 10. ¿Qué se puede hacer para reducir los errores de medición si existieron? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ MAPA CONCEPTUAL. Elabora un mapa conceptual que contenga los siguientes conceptos: Concepto Concepto Velocidad experimental Tiempo de caída experimental Peso de los cuerpos Velocidad inicial Velocidad teórica Tiempo experimental de caída Gravedad estándar Aceleración de la gravedad experimental Gravedad estándar Caída libre Altura de caída Tiempo teórico de caída BIBLIOGRAFÍA. Mecánica Vectorial para ingenieros”. Tomo Dinámica. R.C. Hibbeler. 10a Edición. Editorial Pearson-Prentice Hall “Dinámica. Mecánica para Ingeniería”. Anthony Bedford-Wallace Fowler. Editorial Addison Wesley-Pearson Educación. “Mecánica Vectorial para Ingenieros. Dinámica”. Ferdinand P. Beer, E. Russsell Johnston Jr. Sexta Edición. Editorial Mc. Graw Hill. México, 1998. ISBN 970-10-1951-2. “Mapas Conceptuales. La gestión del conocimiento en la didáctica”. Virgilio Hernández Forte, 2ª Edición. Editorial Alfaomega. miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Si hubo una variación muy mínima en cada tamaño de esfera. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado En esta ocasión hubo muchas fuentes de error ya que no contaba ni con el tipo de esfera como con lo materiales adecuados para medir el tiempo y la altura exacta de la caída de las esferas. miztli.avila10@outlook.com Resaltar miztli.avila10@outlook.com Texto tecleado Utilizar materiales y equipo especializados ya que con un flexómetro y un cronometro no se puede obtener datos certeros. miztli.avila10@outlook.com Resaltar
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