Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
19/09/2022 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN Facultad de ingeniería Mecánica y eléctrica Semestre. agosto-diciembre 2022 Laboratorio de física Reporte de Práctica 3: “Movimiento en una dimensión” Maestra: MC. Brenda Lizeth Mata Barrios Brigada: 222 Equipo 3 Matricula Nombre Carrera 1996125 Orona Sobrevilla Ángel Iván ITS 1997142 Barrera Gonzales Alan Emmanuel ITS 1997171 Ortiz Cruz Reynaldo Emanuel IMT 1999884 Erick Obed Reyna Espinoza IMTC 2000362 Domínguez Villareal Jorge Patricio IMA 2001446 Ontiveros Canizales Juan Daniel IME Objetivo de la práctica Identificar los tipos de movimientos que puede realizar un cuerpo cuando cae libremente desde cierta altura. Hipótesis La aceleración siempre será la misma independientemente del peso del objeto en un caso de caída libre. Marco teórico En el año de 1590 Galileo Galilei demostró que, en ausencia de la resistencia del aire, todos los cuerpos caen con la misma aceleración. En casos idealizados, en los que la resistencia al aire está ausente, se les conoce como caída libre. Un objeto en caída libre es cualquier objeto que se mueve libremente solo bajo la influencia de la gravedad, sin obstáculos y sin importar su movimiento inicial. El valor de la gravedad (g) cerca de la superficie de la Tierra disminuye conforme aumenta la altitud. Además, ocurren ligeras variaciones en g con cambios en latitud. En la superficie de la Tierra, el valor de g es aproximadamente 9.80m/s2. A menos que se establezca de otro modo, se usará este valor para g cuando se realicen cálculos. Sabemos que 𝑦 = 𝑔∗𝑡2 2 ∴ 𝑔 = 2𝑦 𝑡2 Material utilizado Varilla de acero Nuez de sujeción Imán de retención Placa con sensor Dos balines de distintos pesos Cronometro digital Cinta métrica Procedimiento Preparamos el imán de retención en la varilla y la placa con sensor en la parte de abajo Encendemos el imán y colocamos el balín Lo dejamos caer y registramos el tiempo que tardó en caer del imán a la placa Hicimos el mismo procedimiento varias veces, pero con variaciones en la altura. Análisis y cálculos. 𝑔 = 2𝑦 𝑡2 𝑣𝑓 = 𝑔 ∗ 𝑡 (0.20𝑚)(2) (0.19𝑠)2 = 11.08𝑚/𝑠2 (11.08𝑚/𝑠2)(0.19𝑠) = 2.11𝑚/𝑠 (0.40𝑚)(2) (0.30𝑠)2 = 8.89𝑚/𝑠2 (8.89𝑚/𝑠2)(0.30𝑠) = 2.67𝑚/𝑠 (0.60𝑚)(2) (0.34𝑠)2 = 10.38𝑚/𝑠2 (10.38𝑚/𝑠2)(0.34𝑠) = 3.53𝑚/𝑠 (0.80𝑚)(2) (0.39𝑠)2 = 10.51𝑚/𝑠2 (10.51𝑚/𝑠2)(0.39𝑠) = 4.10𝑚/𝑠 (1𝑚)(2) (0.44𝑠)2 = 10.33𝑚/𝑠2 (10.33𝑚/𝑠2)(0.44𝑠) = 4.54𝑚/𝑠 Altura (m) Tiempo (s) Velocidad final (m/s) Gravedad (m/s2) 0.20 0.19 2.11 11.08 0.40 0.30 2.67 8.89 0.60 0.34 3.53 10.38 0.80 0.39 4.10 10.51 1 0.44 4.54 10.33 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0.19 0.3 0.34 0.39 0.44 A lt u ra ( m ) Tiempo Altura vs tiempo 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0.19 0.3 0.34 0.39 0.44 V e lo c id a d ( m /s ) Tiempo Velocidad vs tiempo 0 2 4 6 8 10 12 0.19 0.3 0.34 0.39 0.44 G ra v e d a d ( m /s 2 ) Tiempo Gravedad vs tiempo Preguntas de instructivo 1. ¿Qué tipo de movimiento pudo observar que tenía el cuerpo en su caída? ¿Se cumplió su hipótesis? R= MRUA en caída libre. Los resultados fueron parecidos a los esperados. 2. Mencione las semejanzas y/o diferencias que encontró en este movimiento y los que observó en la práctica #2 R= Es muy semejante al MRUA, solamente con la diferencia de que en lugar de tener la variable de aceleración tenemos la de gravedad. 3. ¿Qué puede concluir de lo calculado y/o experimentado? R= Que efectivamente, los cuerpos en caída libre no presentan cambios en su aceleración. 4. Mencione algunos casos de la vida diaria donde el movimiento de caída de un cuerpo tiene importancia práctica. R= Saber el momento oportuno para abrir un paracaídas teniendo en cuenta la velocidad, aceleración y altura. Conclusión Al calcular la gravedad obtuvimos resultados semejantes al valor esperado (9.8m/s2), por lo tanto, comprobamos que los cuerpos en caída libre no tienen cambios de aceleración en su trayectoria. Es muy probable que, debido a la forma de los balines y circunstancias de la experimentación no se hayan obtenido los valores esperados. Para obtener el resultado esperado, la práctica tiene que hacerse con las circunstancias adecuadas, es decir, sin fricción en el aire y un reloj preciso. Referencias Hewitt, P. (2007). Física Conceptual. México: Pearson Educación de México, S.A de C.V Serway, R. y Jewett, J. (2019). Física para ciencias e ingeniería. México: Cengage Learning Editores, S.A de C.V. Rubio, L., Prieto, J., & Ortiz B, J. (2015). La matemática en la simulación con GeoGebra. Una experiencia con el movimiento en caída libre. IJERI: International Journal of Educational Research and Innovation, (5), 90–111. Recuperado de https://upo.es/revistas/index.php/IJERI/article/view/1586
Compartir