Carril de Aire y Fotodetector Medición de La Gravedad
Carril de Aire y Fotodetector Medición de La Gravedad
Carril de Aire y Fotodetector Medición de La Gravedad
X(cm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
m1=20 g
t1 (s)
0,0189
0,0376
0,0565
0,0744
0,0935
0,1114
0,1293
0,1473
0,1645
0,1812
M=531 g
m2=70 g
m3=120 g
t2(s)
t3(s)
0,0113
0,0094
0,0224
0,0186
0,0336
0,0279
0,0442
0,0367
0,0555
0,0460
0,0660
0,0547
0,0766
0,0634
0,0872
0,0722
0,0974
0,0806
0,1072
0,0887
m4=170 g
t4(s)
0,0081
0,0160
0,0240
0,0316
0,0396
0,0472
0,0547
0,0623
0,0695
0,0765
m5=220 g
t5(s)
0,0079
0,0156
0,0234
0,0307
0,0385
0,0458
0,0531
0,0604
0,0674
0,0742
Ya que con los datos se pudieron obtener grficas ajustadas de manera muy aproximada
mediante una ecuacin cuadrtica, no fue necesario realizar el proceso de linealizacin.
Una vez tenida la ecuacin cuadrtica para cada masa, se puede relacionar con la ecuacin
cuadrtica del movimiento rectlineo uniformemente acelerado (ec. ):
X=vot + (1/2)aot2
Y=Ax2 + Bx+C
M1
M2
M3
M4
M5
Ecuacin
y = 18,966x2 + 51,442x + 0,0342
y = 59,528x2 + 85,849x + 0,0463
y = 88,798x2 + 104,39x + 0,0218
y = 117,61x2 + 121,08x + 0,0262
y = 135,39x2 + 124,28x + 0,0226
Valor de A
37,932
119,056
177,596
235,22
270,78
Valor de B
51,442
85,849
104,39
121,08
124,28
Ahora para proceder a relacionar estas aceleraciones obtenidas, con la gravedad que es el
objetivo del experimento, primero se deben tener en cuenta las fuerzas que actan sobre el
carrito y sobre el portapesas, para esto se realiza un diagrama de cuerpo libre:
a
37,932
119,056
177,596
235,22
270,78
0,03629764
0,11647255
0,1843318
0,2425107
0,29294274
Con la valores de la anterior tabla, se realiz una grfica a vs , como se obtuvieron puntos
dispersos, se procedi a una linealizacin y se obtuvo la recta cuya pendiente es el valor
aproximado de la gravedad
Con el valor verdadero de la gravedad y el valor obtenido, se halla el porcentaje de error del
procedimiento:
9.76 m 913 cm
9.76 m 9.13 m
2
2
s
s
s2
s2
Error=
100 =
100=6.45
9.76 m
9.76 m
s2
s2
En el procedimiento se obtuvo un error del 6,45%
Este error pudo ser causa de un error de redondeo en las operaciones realizadas, debido a
que el cronometro solo tomaba hasta un mximo de 4 decimales y esto implic que no se
trabaj con los tiempos exactos
CONCLUSIONES
Usando el foto detector, y las dems herramientas que conformaron el equipamiento, se
pudo determinar una aproximacin a la constante de la gravedad, por medio de las
relaciones establecidas entre los diferentes pesos utilizados en el porta pesas, y los tiempos,
que iban mermando en cada prueba a medida que los pesos aumentaban, bajo el supuesto
de la condicin de que no exista friccin en el sistema, gracias a el carril de aire.
En el experimento, bsicamente interactuaron dos fuerzas, la fuerza ejercida por las pesas y
la tensin ejercida sobre la cuerda. Con esto se pudo establecer la relacin de peso (m)aceleracin del carrito, por medio de Sumatoria de fuerzas, corroborando la teora.
Efectivamente, sin friccin, la aceleracin del Sistema es de 9.76 m/s2. El incremento en la
velocidad se debe al aumento en las masas m, lo que conduce a un incremento en la fuerza
ejercida sobre el sistema, y a su vez en la velocidad del carrito, confirmado por la
disminucin en el tiempo en cada prueba.
REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
1. Susan Lean, Fsica, la naturaleza de las cosas. Mxico (1999) captulo 4.
2. Sears, Zemansky, Fsica Universitaria, Mxico (2013)
3. Joseph, Kane. Fsica, 2da Edicin Revert, Espaa (2007)