Blog de 4 de la ESO para Física y Química, hecho por Nerea, Gonzalo y Pablo.

domingo, 29 de mayo de 2011

Galileo. La caida libre de los cuerpos

1. Hemos representado los datos de la medición que hace Victor en el video (de espacio y de tiempo) en una gráfica. En el eje de abcisas, el tiempo y en el de ordenadas, el espacio recorrido. Como podemos obsevar en la gráfica, la representación es una parabola, esto se debe a que el movimiento es un movimiento rectilineo uniformemente acelerado (MRUA),en la que la velocidad (pendiente) no es constante sino que va aumentando.



2. Con los datos obtenidos hemos calculado la velocidad de la bola en función del tiempo para cada intervalo. Como ya sabemos, la velocidad media es el incremento del desplazamiento respecto del tiempo:

v (t) = incremento de y / incremento de t



Hay que tener en cuenta que este movimiento es uniformemente acelerado, pero como no podemos obtener la velocidad instantánea de la bola en cada punto, hemos calculado la velocidad media para cada tramo.


Estos son los datos que nos han salido:


Tramo 1 --> 0,31 m/s
Tramo 2 --> 1,19 m/s
Tramo 3 --> 1,88 m/s
Tramo 4 --> 2,75 m/s
Tramo 5 --> 3,63 m/s
Tramo 6 --> 4,38 m/s


3. Una vez realizada la gráfica, la observaremos con detalle. En el eje de ordenadas, tenemos la velocidad (m/seg) y en el de abcisas, tiempo (seg) . Podemos comprobar que nuestra hipótesis previamente citada de que la velocidad no es constante es cierta, ya que la gráfica presenta un incremento de y para cada valor de x, lo que deducimos que la velocidad va aumentando conforme la bola cae, lo que en otras palabras se llama aceleración, en este caso aceleración negativa. Como hemos visto que presenta una aceleración, podemos saber que este movimiento es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).


4. Para saber cual es la aceleración que tiene la bola que cae debemos calcular la pediente de la gráfica Velocidad- Tiempo. Como no es una linea recta, y cada tramo tiene una pendiente calcularemos la pendiente de cada tramos y luego haremos la media de todas esas aceleraciones obtenidas para obtener la aceleración.


Tiempo(s) Velocidad (m/s) Velocidad/ Tiempo (m/s2) 
0.08             0,31                      3,88
0.16             1,19                      7,44
0.24             1,88                      7,83
0.32             2,75                      8,59
0.40             3,63                      9,08
0.48             4,38                      9,13

Suma de todas las aceleraciones / número de aceleraciones = Acelación media

45,94/6= 7,7 m/seg2

El dato que tendriamos que haber obtenido sería 9,8 ya que es la gravedad. 


5. Como puedes observar en el punto anterior no nos a salido exactamente el dato de la gravedad que todos conocemos (9,8 m/s2 - 7,7 m/s2 = 2,1m/s2 de diferencia) pero esto se debe a que hemos cometido errores en los calculos del tiempo, al tomar medidas o por el rozamiento del aire con la bola.



Para ver lo que teóricamente deberíamos haber obtenido hemos decidido calcular los datos que obtendríamos en el supuesto caso de que se cumplieran esa condiciones "ideales".

Para ello nos hemos ayudado de las ecuaciones que utilizamos para la caida libre:


h = 1/2 * 9,8 m/seg2 * t2
 

Al sustituir en esta ecuación las diferentes alturas desde donde hemos tirado la bola, teniendo en cuenta que se trata de Δh obtenemos los siguientes tiempos: 




A partir de aquí podemos obtener la velocidad, sabiendo que: velocidad = espacio/tiempo 


1) V = 0,025m/0,07s = 0,36 m/seg

2) V = 0,95m/0,14s = 0,68 m/seg

3) V = 0,15m/0,17s = 0,88 m/seg

4) V = 0,22m/0,21s = 1,05 m/seg

5) V = 0,29m/0,24s = 1,21 m/seg

6) V = 0,35m/0,27s = 1,3 m/seg

Por último, para ver todo lo anterior de una forma mucho más clara hemos representado los datos obtenidos anteriormente en una grafica de velocidad frente al tiempo, en la que su pendiente es una constante que la aceleración que toma el cuerpo (a = v/t) es decir, 9,8 m/seg2.


A pesar de estos errores experimentales creemos que es una bastante buena aproximación a lo que sería la gravedad.


Una cosa que tenemos que decir es que si no hubiesemos cometido errores experimentales al tomar medidas y que simplemente fuese el rozamiento el agente que haciese variar el dato de la gravedad en este experimento, se podriamos calcular como afecta el rozamiento del aire a la velocidad del cuerpo.

1 comentario:

  1. El único error que cometéis es el de calcular g por tramos. Había que hacerlo sobre toda la gráfica v-t

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