Caída Libre De Los Cuerpos
Resumen
Se utilizó un mecanismo electromagnético de manera
vertical, tal que al dejar de suministrar electricidad, este dejaba caer la
partícula para así poder monitorear la caída de ese objeto (en este caso fue un
balín) este ultimo de masa conocida. Con el fin de encontrar la aceleración
gravitacional que para este caso fue de 10m/s^2.
Introducción
El objetivo de nuestra práctica, fue hallar la relación entre la altura y el
tiempo de caída y medir la aceleración gravitacional. A
través de nuestro mecanismo (sistema experimental).
Discusión teórica
Movimiento acelerado
Se le llama así a cualquier movimiento cuya velocidad no permanezca constante,
es decir, un movimiento en el cual la velocidad
aumente, disminuya (frene) o cambie de dirección.
Aceleración de la gravedad
Es la que experimenta un cuerpo físico en las
cercanías de un objeto astronómico (en este caso la Tierra).
Ecuación del movimiento en caída libre
De acuerdo a la segunda ley de Newton,
la fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual al
producto de su masa por la aceleración que adquiere. En caída
libre sólo intervienen el peso (vertical, hacia abajo) y el rozamiento
aerodinámico en la misma dirección, y sentido opuesto a la velocidad.
Dentro de un campo gravitatorio aproximadamente constante, laecuación del movimiento de caída
libre es
Métodos experimentales
El sistema experimental consiste en un soporte vertical que posee
dos alambre paralelos entre sí y al soporte. En la parte superior hay
un electroimán que sujeta un balín. En los extremos
inferiores de
los alambres se conectan los cables que vienen de la fuente de alta
tensión (aproximadamente 15 kV)
Análisis de resultados y discusión
Se estableció el tiempo con respecto a la altura a través de nuestro sistema
experimental.
T(s) Y(m)
0.04 0.02
0.08 0.06
0.12 0.10
0.16 0.18
0.20 0.26
0.24 0.36
0.28 0.47
0.32 0.60
0.36 0.73
0.40 0.89
0.44 1.05
0.5 1.24
0.54 1.50
Claramente la grafica de la altura (y) conrespecto al tiempo se describe como una semi parábola.
Las primeras clasificaciones se remontan a Aristóteles[5] que considera
tres categorías del saber:
Teoría: que busca la verdad de las ideas, como formas y como sustancias.
Este saber esta constituido por las ciencias cuyo conocimiento
esta basado en el saber por el saber: Matematicas, Física
y Teología.
Praxis: O saber practico encaminado al logro de un
saber para guíar la conducta hacia una acción propiamente humana
en cuanto racional: lo formaban la Ética, la Política, la
Económica y la Retórica.
Poiesis: o saber creador, saber poético, basado en la
transformación técnica. Lo que hoy día
englobaríamos en la creación artística, artesanía y
la producción de bienes materiales.
La clasificación aristotélica sirvió de fundamento para
todas las diversas clasificaciones que sehicieron en la Edad Media[a 1] hasta
el Renacimiento, cuando las grandes transformaciones promovidas por los grandes
adelantos técnicos[a 2] plantearon la necesidad de nuevas ciencias y
sobre todo nuevos métodos de investigación que culminaran
en la Ciencia Moderna del siglo XVII.[a 3] Es entonces cuando aparece un concepto
moderno de clasificación que supone la definitiva separación
entre ciencia-filosofía.
En la Edad Moderna Tommaso Campanella, Comenio, Bacon, Hobbes y John Locke
propusieron diferentes clasificaciones 4]
En la Ilustración escribe D'Alembert:
«No hay sabios que gustosamente no colocaran la ciencia de la que se
ocupan en el centro de todas las ciencias, casi en la misma forma que los
hombres primitivos se colocaban en el centro del mundo, persuadidos de que el
universo había sido creado por ellos. Las profesiones
de muchos de estos sabios, examinandose filosóficamente,
encontrarían, posiblemente, incluso, ademas del amor propio, causas de peso suficiente
para su justificación»
Discours préliminaire de l'Encyclopedie, París 1929, pag.
61
.
El Systema Naturae (1735) de Linneo, estableció los criterios de
clasificación que mas influencia han tenido en el complejo
sistema clasificatorio de las ciencias naturales 4]
André-Marie Ampère confeccionó una tabla con 512
ciencias,[6]
La interdisciplinariedadTodas las clasificaciones de las ciencias tienen fecha
de caducidad. A partir del siglo XIX y con el
asombroso crecimiento producido por el conocimiento científico surgen
numerosas ciencias con yuxtaposiciones de parcelas establecidas por
cienciasanteriores
De las teorías del
calor y sus relaciones con la mecanica: Termodinamica.
De las relaciones de la electricidad y la química:
Electroquímica.
De la relación de la termodinamica y la electroquímica, la
íntima imbricación de la física y la química:
Físico-química.
De las relaciones de la química y la biología,
surgira la Bioquímica.
De esta forma las ciencias suelen llevar nombres compuestos de ciencias
anteriores a veces situadas en campos completamente dispares:
Biogeoquímica, Sociolingüística, Biotecnología,
Bioética etc. y los campos en los que se ejercen se multiplican
exponencialmente, unidos ya a la tecnología que se incorpora como un
medio importante, si no fundamental, en el propio método
científico y en el campo de la investigación concreta.[a 4]
En definitiva las ciencias se constituyen tanto por fragmentación, de
una parte, como por interdisciplinariedad, de otra.
En el siglo XIX Auguste Comte hizo una clasificación mejorada
después por Antoine-Augustin Cournot en 1852 y por Pierre Naville en
1920 6]
Los nuevos lenguajes no jerarquicos de estructura asociativa y manejados
por la informatica reflejan perfectamente la situación actual de
división de las ciencias y sus conexiones metodológicas y de
contenidos, aun a pesar de la enorme especialización que se experimenta
continuamente tanto en la investigación como en los centros de
enseñanza.
Para Hempel la sistematización científica requiere el
conocimiento de diversas conexiones, mediante leyes o principios
teór
Ahora la grafica de y conrespecto a t^2
t^2(m) y(m)
0.004 0.02
0.0064 0.06
0.0144 0.11
0.0256 0.18
0.04 0.26
0.06 0.36
0.08 0.47
0.10 0.60
0.129 0.73
0.16 0.90
0.19 1.06
0.25 1.24
0.30 1.50
En este caso nos refleja algo similar a una recta a partir del punto y= 0.2
Por medio de la pendiente de esta recta se pudo determinar la velocidad del
sistema, obviamente tomamos la mejor recta posible. Para calcular nuestra
pendiente seria en este caso
m=a–t(24&dy)/dx=metros/segundos=(0.18-0.06)/(0.0256-0.0064)= 6.25 m/s
debido a la forma recta de la función, esta nos alerta de que la aceleración es
constante, entre esos puntos y por lo tanto la velocidad se mantiene en
aumento.
A partir de la ecuación y=yo+Voy t+ 1/2 a t^2 como los dos primeros factores de
esta ecuación se hacen cero entonces la ecuación para este caso queda así y=1/2
at^2
Así entonces, conociendo el valor de (y) y (t) entonces podemos demostrar la
aceleración gravitacional de la tierra, *convenientemente se tomo los valores
que nos reflejaban los valores mas cercanos a la esta fuerza natural.
Siendo y= 1.50m t=0.30  a= 10m⁄s^2
* Un valor relativamente cercano .ignoramos las causas
de esta desviación.
Anteriormente se había determinado varios valores de esta
pendiente la mayor fue de 11.05m/s^2. Entones la incertidumbre en este
caso
aˆ†g 11.05-10)/2= ±0.75.
Conclusión
Se aprendió a determinar la aceleración de la tierra utilizando este mecanismo ignoramos las causas de la desviación de la
aceleración gravitacional. Por otro lado aprendimos que la relación entre
altura y tiempo, para este caso en particular se
describe un movimiento parabólico.
Referencias
*Guías-laboratorio física mecánica- caída libre de los cuerpos
*E. E. Coral. Guía para análisis de experimentos.
Uniatlántico *Starmedia.com
*Wikipedia