Objetivos
·
Observar un caso de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que
aparece en la Naturaleza.
·
Deducir los factores que influyen en el valor de la aceleración de caída.
·
Adquirir destreza en el análisis de datos por medio de gráficas.
·
Representar la gráfica
espacio-tiempo de un MRUA.
Fundamento
teórico
Todos los objetos que caen libremente están sometidos
a la fuerza gravitatoria. La aceleración de la gravedad cerca de la superficie
terrestre tiene un valor de 9’8 m/s2.
En esta experiencia vamos a estudiar cómo cae un
cuerpo por un plano inclinado. La ventaja de plano inclinado es que la
aceleración de caída es menor que g y el movimiento es más fácil de estudiar.
Materiales
- Una guia de madera.
- Una canica.
- Una regla, metro, graduada en centímetros.
- Tacos de madera.
- Un cronómetro digital
Procedimiento
1ª Parte: Gráfica del MRUA
Procedimiento
Se inclina la guia apoyándolo en el taco de madera, se introduce una canica y cuando la
bola emprende su caída, se inicia
el cronometraje para distintos recorridos (10, 20 ,..,80 cm ). Una persona se
encarga de manipular , otra de cronometrar (al menos 3 veces la misma caída) y un
tercero de anotar los resultados. Cada
medida se ha de repetir 3 o 4 veces. Es muy importante que el conjunto esté fijo para que el ángulo de caída sea siempre el mismo. Anota los resultados en una tabla.
Datos
posición X (cm )
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Tiempo 1(s)
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Tiempo 2
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Tiempo 3
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Tiempo 4
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Tiempo medio
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10
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20
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30
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40
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50
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60
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70
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80
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Análisis de datos (individual)
- Representa los resultados en una curva posición - tiempo en un papel milimetrado. ¿Qué forma tiene la gráfica?
- Calcula la velocidad media en cada tramo de 10 cm y representa velocidad frente al tiempo.
1.- Se mide la longitud L del tubo y se coloca
inclinado sobre la mesa poniéndolo encima de un objeto de altura conocida h.
2.- Se coloca la canica en la boca del tubo y se deja caer libremente (sin impulso) justo en el momento
en el que se pone en marcha el cronómetro, parándolo cuando la canica llega al
final del tubo.
3.- Se
repite el procedimiento 3 veces para que los resultados sean más fiables. El tiempo que debemos considerar es la
media aritmética de todos los valores que hayamos obtenido.
4.- Con el tiempo que tarda la canica=t, en s,
en bajar por el plano inclinado y la longitud =L en m, del mismo se calcula la
aceleración con que baja, con ayuda de la fórmula para el espacio de un
m.r.u.a.
L = 1/2 at2 a=2L/t2
L = 1/2 at2 a=2L/t2
5.- A continuación se calcula el ángulo=α de
inclinación del plano ya que se conoce la longitud del mismo y su altura.=h Como
se muestra en la siguiente figura, se calcula utilizando la definición de seno
de un ángulo (cateto opuesto/hipotenusa).
L
senα = h/L α=sen -1(h/L)
h α 
6.- Una
vez que se ha determinado la aceleración, se repite el proceso para un ángulo
un poco mayor colocando debajo de la tabla otro objeto de altura h conocida.
Datos
h (cm)
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α
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Tiempo 1
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Tiempo 2
|
Tiempo 3
|
Tiempo medio
|
a (cm/s2)
|
Cuestiones
1.- ¿Se obtiene siempre el mismo valor para la
aceleración de caída?
2.- ¿Qué relación hay entre el ángulo de inclinación y
la aceleración de caída?
3.- Haz un dibujo con todas las fuerzas que
intervienen en el movimiento.
4.-Estas son las gráficas teóricas , pon al lado la ecuación del movimiento para explicar esa forma
4.-Estas son las gráficas teóricas , pon al lado la ecuación del movimiento para explicar esa forma
TABLA RESUMEN:
