martes, 26 de noviembre de 2013

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL

Colegio Preparatorio de Orizaba
Laboratorio de física
Titulo de la practica: Caída libre y tiro vertical
Practica numero: 4
Integrantes: 

  • Estrella Garcia Perla Esefania
  • Gallardo Rodriguez Diana Veronica
  • Galvan Zepahua Celeste
  • Garcia Castro Daniel de Jesus
  • Garcia Espinoza Karen Laura
  • Garcia Hernandez Valeria Alejandra
  • Garcia Rosales Miguel Eduardo
  • Garcia Torres Karla Mariana
  • Gonzales Muños Erella
  • Granados Baez Mariana

Nombre del catedrático y asesor: Martha Patricia Osorio Osorno
Orizaba; Ver. a 26 de noviembre del 2013

CONTENIDO DE LA PRACTICA

Materia biológico: 

  • Gravedad
  • Fuerza

Material no biológico: 
  • Cronometro
  • Pelota de pin-pon
  • Piedra pomex
  • Pluma

Objetivo: Comprobar y entender por medio de la experimentación la teoría de Galileo Galilei sobre la caída libre, así como la comprensión de tiro vertical.

Técnica: Caída libre y tiro vertical

Antecedentes o generalidades: 
Se le llama caída libre al movimiento de un objeto o cuerpo en donde no existe resistencia de algún medio. Como sabrás en el movimiento de la caída libre de los cuerpos intervienen varios factores que son: la forma del cuerpo y el medio por el que se desplaza (En el aire, agua, etc.)
Una mejor forma de explicar la caída libre es que si se elimina el medio de resistencia, por ejemplo el aire, y se arroja una pelota y una pluma de un ave, ambos objetos caerán al mismo tiempo sin importar su peso, ya que no existe resistencia alguna sobre éstos.




El gran descubrimiento de Galileo Galilei

Uno de los grandes aportes que hay en la Fisica, es sin duda alguna el que realizó el científico Galileo Galilei que demostró que en todos los cuerpos la aceleración de la gravedad, es igual sin importar su peso, en otras palabras, todos los cuerpos caen al mismo tiempo sin importar su peso.
Esto lo pudo comprobar con su experimento realizado desde la Torre de Pisa. Galileo arrojó dos objetos de diferente peso y mostró que caían al mismo tiempo.
Actualmente, se cree por parte de historiadores que éste experimento de Galileo en la Torre de Pisa no lo pudo llevar a cabo, debido a la dificultad de medir el tiempo. Sin embargo, Galileo Galilei realizó otro experimento llamado Planos inclinados y en ambos experimentos pudo llegar a la misma conclusión. Él utilizó planos inclinados y dos esferas de distinto peso, estudió detalladamente el comportamiento de las esferas sobre los planos inclinados y notó que a pesar de que las esferas eran de distinto peso su comportamiento sobre ellos no difiere. El objetivo de haber utilizado los planos inclinados era que gracias a su superficie hace que los objetos se muevan más lento y que se pueda medir mejor el tiempo de caída. Galileo utilizó para éste experimento un reloj de agua, clepsidra.
En la teoría de Galilei él explica que si dos cuerpos de diferente peso caían desde el vacío en donde no hay aire, ambos caerían al mismo tiempo. No obstante, Galileo no contaba con un vacío pero pudo imaginar uno. Él dibujo un cuerpo pesado atado a un cuerpo ligero y dedujo que éste cuerpo compuesto caerían más rápido que el cuerpo pesado solo, y que el cuerpo ligero no podía retardar su caída sino que caía con más velocidad.
Sin duda alguna, las afirmaciones en la teoría de Galileo Galilei pudieron corregir la idea que se tenía durante mucho tiempo de la caída libre que descubrió Aristóteles.

Tiro vertical
Es el movimiento de un cuerpo que es lanzado verticalmente con una velocidad inicial + vo ascendente, en sentido contrario a la gravedad; o descendente - vo en el mismo sentido que la gravedad.

EL TIRO VERTICAL ASCENDENTE en el vacío es un movimiento uniformemente desacelerado, hasta que la velocidad se anula en el punto más alto de su trayectoria. Entonces se convierte en caída libre uniformemente acelerada

Observaciones con fotografías:
Caída libre:

 Los objetos que tiramos no caían al mismo tiempo, las que se mas o menos caían igual fueron la pelota y la piedra.


Tiro vertical 
 Al lanzar la pelota cada vez iba mas lenta y cuando caía volvía a acelerar pero se mantenía un momento en un un punto en el aire.

Resultados:
CAÍDA LIBRE
1.- ¿Por qué según Galileo Galilei todos los cuerpos caen al mismo tiempo? Porque él al experimentar lo comprobó, ya que no había factores de resistencia.
2.-¿Por qué con nosotros no todos los cuerpos caen al mismo tiempo? Por que intervino el aire como un factor de resistencia, por la cual los cuerpos no cayeron al mismo tiempo debido a su peso.
3.- La velocidad aumenta o disminuye? ¿ o se mantiene constante? aumenta
4.- ¿La aceleración aumenta o disminuye? ¿o se mantiene constante? permanece constante
5.- Determina formulas para caída libre.


1.- Deja caer, desde el segundo piso del CPO, una piedra, una pelota y una pluma al mismo tiempo. 
              a) Determinar el tiempo que tarda en caer.
              b) determinar la altura
              c) Determinar la velocidad con la que cae al suelo

Datos        Formula                      Sustitucion                               Operaciones                 Resultado
V0=0
t=7.87 s    h=(V0)(t)+ (g)(t)2/2    h=(0)(7.87)+(9.81)(7.87)2/2   h= (9.81)(61.9369)/2   h=303.80m
g=9.81

Datos        Formula                      Sustitucion                               Operaciones              Resultado
V0=0
t=1.03 s    h=(V0)(t)+ (g)(t)2/2    h=(0)(1.03)+(9.81)(1.03)2/2   h= (9.81)(1.0609)/2   h=5.20 m
g=9.81

Datos        Formula                      Sustitucion                               Operaciones              Resultado
V0=0
t=0.95 s    h=(V0)(t)+ (g)(t)2/2    h=(0)(0.95)+(9.81)(0.95)2/2   h= (9.81)(0.9025)/2   h=4.42 m
g=9.81

Datos          Formula                Sustitucion                                    Operaciones        
V0=0         
g=9.81        Vf2=V02+(2g)(h)   Vf2= (0)2+((2)(9.81))(303.80)    Vf2=((2)(9.81))(303.80)
h= 303.80m                                                                                      Vf= raiz 5960.556
                                                                                         Resultado
                                                                                          Vf= 77.20 m/s

Datos          Formula                Sustitucion                                 Operaciones        
V0=0         
g=9.81        Vf2=V02+(2g)(h)   Vf2= (0)2+((2)(9.81))(5.20)      Vf2=((2)(9.81))(5.20)
h= 5.20m                                                                                       Vf= raiz 86.72
                                                                                          Resultado
                                                                                          Vf= 10.10 m/s

Datos          Formula                Sustitucion                                 Operaciones        
V0=0         
g=9.81        Vf2=V02+(2g)(h)   Vf2= (0)2+((2)(9.81))(4.42)      Vf2=((2)(9.81))(4.42)
h= 4.42m                                                                                       Vf= raiz 86.72
                                                                                          Resultado
                                                                                          Vf= 9.31 m/s







TIRO VERTICAL
1.- ¿Que es lo que aumenta, la velocidad o la aceleración? la aceleración
2.- ¿Cual fue su velocidad final? 0
3.- Tiempo que tarda en subir y caer; determinar velocidad y aceleración. 
Tiempo que tarda en subir y bajar ó tiempo en el aire: 1.14s
Velocidad: Varia de acuerdo a la distancia recorrida;  cuando se lanzo la pelota empezó con una velocidad no igual a 0 y cuando llego a la altura máxima su velocidad era igual a 0, ya que disminuía la velocidad de acuerdo a la distancia recorrida.
Aceleración: la tendrá solo cuando empiece a caer la pelota teniendo una aceleración de 9.81 m/s
Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba, determina el tiempo en el que cae... 1.14s
Con estos datos determina la altura máxima de la pelota, el tiempo que tardó en subir y cuanto tiempo duro en el aire.
                                                                                         x2= al cuadrado
t  subir= t aire/ 2 = 0.57s 

 t  subir=-V0/g
(tsubir)(g)= -V0
V0= (-tsubir)(-g)=  (-0.57)(-9.81)= 5.5917 m/s

hmax= -V02/2g
hmax= -5.59172/2(9.81)
hmax= 1.5936 m

Conclusiones: Caída libre: si dos o mas cuerpos caen al mismo tiempo a un vació en donde no hubiera aire los cuerpos caen al mismo tiempo.
Tiro vertical: Cuando el objeto es lanzado tiene una velocidad inicial diferente a cero y cuando llega a su altura máxima su velocidad es igual a 0, sin en cambio cuando vuelve a bajar la pelota su aceleración aumenta al igual que su velocidad.
Bibliografía: :




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