Caida Libre

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA
SELVA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA

FORESTAL
INFORME:
CAÍDA LIBRE
CURSO: Física
DOCENTE: César Santisteban Alvarado
INTEGRANTES:
• Gomez Granizo Merlith Anais
• Bardales Alania Yordi Jhosep
• Ortega Liñan Hilmer Jaither
• Ramos Japa Jhon Kevin
• Alvarado Fasabi Diego Luis
• Bravo Tineo Xiuleny Rosicell
AÑO – CICLO: 2022-I
TINGO MARÍA – PERÚ

2022
RESUMEN: Esta practica de laboratorio tiene como propósito hallar la
relación experimental entre la posición y el tiempo de un objeto en caída
libre, así como, la relación matemática entre la velocidad y el tiempo. Por
medio de las ecuaciones conocidas para este fenómeno físico, se realizaron
las respectivas gráficas y tablas. Para obtener los datos se realizaron
mediciones de altura y tiempos de caída a que el movimiento analizado es
de tipo uniformemente acelerado.
I INTRODUCCION
Uno de los movimientos más importantes al enfocarse en el campo de la
física es el movimiento de caída libre, el cual es un movimiento
determinado exclusivamente por las fuerzas gravitatorias que adquieren los
cuerpos al caer partiendo del reposo, sin estos mismos estar impedidos por
un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje. Como
ejemplo se puede describir el movimiento de la luna alrededor de la tierra o
la caída de un objeto a la superficie terrestre.
Es por esto que se desea conocer las características de la caída libre, para
obtener información respecto a este movimiento de la física, y como actúan
los cuerpos es modificado por una fuerza gravitatoria al caer.
II. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL: Estudiar las características del movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado en dirección vertical, comprobando
experimentalmente la aceleración de la gravedad.
OBJETIVOS ESPECIFICOS: Estudiar el movimiento de caída libre de un
cuerpo. A través de medidas de tiempo caída y de distancias recorridas,
obtener experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad, g.
III.MARCO TEÓRICO
El ejemplo más claro de movimiento uniformemente acelerado (MUA) es
el de un objeto cayendo al vacío, ya que la gravedad produce una
aceleración y continua.
Leyes de la caída libre de los cuerpos:
 Todos los cuerpos caen al vacío con la misma aceleración.

 Los cuerpos al caer adquieren velocidades proporcionales a los
tiempos que emplean en la caída.
 Los espacios que recorren los cuerpos al caer están en proporción
directa a los cuadrados de los tiempos que tardan en recorrerlo.
Fórmulas de caída libre:
Si se abandona un cuerpo, este mismo se pone en movimiento hacia el

suelo y cae, esta caída se debe a que la acción de su peso, conserva una
intensidad, dirección y sentido constante durante la caída; por ello es
preciso determinar la altura y velocidad participante en dicho proceso.
Ley de la caída al vacío:

Galileo y Newton demostraron que estas diferencias se deben a la
resistencia que ejerce el aire sobre los cuerpos y que varía con la forma y
dimensiones de los mismos. Newton manifestó que todos los cuerpos que
caen al vació actúan bajo las mismas leyes.
IV.MATERIALES USADOS
 equipos de caída libre, 3B Scientific: Sistema para la

medición del tiempo de caída de una bola de acero
desde alturas ajustables con alta precisión de 20
hasta 960 mm
 Contador (sensores) de tiempo, 3B Scientific:

placa receptora se encuentra montada verticalmente una
barra soporte con escala, sobre la cual se encuentra la
consola de despegue desplazable en la altura con el
dispositivo de disparo para el cuerpo de caída (Bola de
acero)
•1 interfaz, Xplorer GLX: es un equipo de adquisición de datos,

gráficos y análisis diseñada para estudiantes y educadores de ciencia. El
rango es de IMAGEN 2 -10 a +70° C para los sensores de respuesta
rápida, o de -10 a +135° C para los sensores de acero inoxidable
 Regla, para medir la longitud de las cuerdas: es un instrumento de
medición con forma de plancha delgada y rectangular. Incluye una
escala graduada longitudinal, y puede ser rígida, semirrígida o flexible.
Suele estar construida de madera, metal o material plástico, entre otros
materiales.
 Contador compacto , para la medición de tiempos en el alcance de

milisegundos, p. ej. junto con el aparato de caída libre (U8400830). El proceso de
conteo se inicia y se detiene por medio de una señal en los casquillos de entrada.
La puesta a cero se realiza automáticamente al iniciar nuevamente. Inclusive
fuente de alimentación enchufable.
Medición de tiempos: 1 ms – 9999 s
Alimentación de tensión: 12 V CA
Contactos: Casquillos de seguridad de 4-mm
Dimensiones: aprox. 105x75x35 mm³
Masa: aprox. 400 g
 Esferas de acero: repuesto para el aparato de caída libre (U8400830) y el aparato de

tiro libre S (U8400930). Diámetro: 16 mm
V.: MÉTODO Y PROCEDIMIENTO
1.Periodo en función a la longitud:
• Se escogieron 8 longitud
• Se determinó el periodo de cada uno.
• Se construyó una tabla de datos, donde se realiza el análisis e
interpretación de datos.
VI. OPERACIONES Y RESULTADOS:

TABLA DE DATOS
N° h(m) t(s)
1 0.90 0.433
2 0.85 0.421
3 0.80 0.409
4 0.75 0.396
5 0.70 0.383
6 0.65 0.369
7 0.60 0.355
8 0.55 0.341
Resolución
• Hallar la aceleración del periodo g(m/s2)
2h
g= t 2
2(0,90)
1. g= 2 =9.600
0,43 3
2(0,85)
2. g= 2 =9.591
0,42 1
2(0.80)
3. g= 2 =9.564
0,40 9
2(0,75)
4. g= 2 =9.565
0,39 6
2(0,70)
5. g= 2 =9.544
0,38 3
2(0,65)
6. g= 2 =9.547
0,36 9
2(0,60)
7. g= 2 =9.521
0,35 5
2(0,55)
8. g= 2 =9.459
0,34 1
n h(𝒎) t(𝒔) g(𝒎⁄𝒔𝟐)
1 0.90 0.433 9.600
2 0.85 0.421 9.591
3 0.80 0.409 9.564
4 0.75 0.396 9.565
5 0.70 0.383 9.544
6 0.65 0.369 9.547
7 0.60 0.355 9.521
8 0.55 0.341 9.459
• Hallar 𝛿gi
FORMULA: 𝑺𝒈𝒊 = 𝒈𝟏 − 𝒈̂
𝛿gi = g(m/s2)- PROMEDIO
1. 𝛿gi = 9.548-9.600=0,052
2. 𝛿gi = 9.548-9.591=0,043
3. 𝛿gi = 9.548-9.564=0,016
4. 𝛿gi = 9.548-9.565=0,017
5. 𝛿gi = 9,548-9.544=0,004
6. 𝛿gi = 9,548-9.547=0,078
7. 𝛿gi = 9,548-9.521=0,027
8. 𝛿gi = 9,548-9.459=0,089
N° H(m) t(s) g(m/s2) 𝛿gi
1 0,90 0,433 9.600 0.052
2 0,85 0,421 9.591 0,043
3 0,80 0,409 9.564 0,016
4 0,75 0,396 9.565 0,017
5 0,70 0,383 9.544 0,004
6 0,65 0,369 9.547 0,078
7 0,60 0,355 9.521 0,027
8 0,55 0,341 9.459 0,089

PROMEDIO 9,548
• Hallar 𝛿gi2
1. -0.052*-0.052= 0.002704
2. -0,043*-0,043= 0.001849
3. 0,0160,016=0.000256
4. 0,017*0,017= 0.000289
5. 0,004*0,004=0.000016
6. 0,078*0,078=0.006084
7. 0,027*0,027= 0.000729
8. 0,089*0,089= 0.007921
N° h(m) t(s) g(m/s2) 𝛿gi 𝛿gi2
1 0,90 0,433 9.600 0.052 0.002704
2 0,85 0,421 9.591 0,043 0.001849
3 0,80 0,409 9.564 0,016 0.000256
4 0,75 0,396 9.565 0,017 0.000289
5 0,70 0,383 9.544 0,004 0.000016
6 0,65 0,369 9.547 0,078 0.006084
7 0,60 0,355 9.521 0,027 0.000729
8 0,55 0,341 9.459 0,089 0.007921

PROMEDIO 9,548
Valor promedio Desviación estándar Error porcentual

(x) ( 𝝈) (∆%)
9,548 0.0223 1%
• Valor promedio:
𝒈̂ 9,54832342
 Desviación estándar:
.0223
 Error porcentual
∆% = × 100% = 𝟏%
N° h(m) t(s) g(m/s2) 𝛿gi 𝛿gi2 DESVIACIÓN ERROR(%)
1 0,90 0,433 9.600 0.052 0.002704 0.10203642 1%
2 0,85 0,421 9.591 0,043 0.001849 0.06066238 1%
3 0,80 0,409 9.564 0,016 0.000256 0.04494964 1%
4 0,75 0,396 9.565 0,017 0.000289 0.00173704 1%
5 0,70 0,383 9.544 0,004 0.000016 0.0300573 1%
6 0,65 0,369 9.547 0,078 0.006084 0.04367217 1%
7 0,60 0,355 9.521 0,027 0.000729 0.04549114 1%
8 0,55 0,341 9.459 0,089 0.007921 0.08669078 1%

PROMEDIO 9,54832342 0.05191211
VII. DISCUSIÓN
De los resultados obtenidos, podemos deducir lo siguiente:
 La aceleración para un cuerpo que presenta movimiento de caída libre
es constante, en condiciones ideales.
 En el caso de las dos últimas gráficas, logramos obtener el error

porcentual, y nos da que en las 8 muestras es de 1%.
 La gravedad es una fuerza física que la Tierra ejerce sobre todos los
cuerpos hacia su centro.
 Entre más alto esté un cuerpo del piso tomará más velocidad al caer,
esto depende de la fuerza con la que esté atraído, es decir de la
gravedad.
 Para ser más precisos en los datos tomados, se sugiere utilizar un

instrumento de medida preciso.
CONCLUSIONES:
 En conclusión, en la práctica del experimento de caída libre se pudo verificar
que un cuerpo describe un movimiento de caída libre en cuanto que la distancia
que este recorre sea directamente proporcional al cuadrado de los tiempos de
caída.
 También se puede concluir que la gravedad (la fuerza de la tierra) para atraer a
un cuerpo, depende de la masa del cuerpo que posee; se puede decir que, si la
masa es mayor, la fuerza de atracción también será mayor.
 Se demostró que dada una determinada altura y conocida la aceleración de la

gravedad, el tiempo de caída de un cuerpo es independiente de la masa.
 Si respectivamente existe una diferencia en primera y segunda o tercera, esto

puede deberse a factores externos como el roce con el aire, ya que en vacío los
objetos caen al mismo tiempo.
RECOMENDACIONES
 Para ser más precisos en los datos tomados, se sugiere que en lugar de usar una
regla graduada en centímetros sea en milímetros.
 Para ampliar nuestro rango de valores se podría realizar por cada altura dos o
hasta tres mediciones de tiempo para establecer un rango más aproximado a la
realidad.
 Usar cuidadosa y responsablemente los instrumentos proporcionados en el

laboratorio.
 Tomar nota de los resultados respectivamente con sus medidas exactas para el
proceso del cálculo.
Bibliografía

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TINGO MARÍA – PERÚ

Leyes de la caída libre de los cuerpos:

 Todos los cuerpos caen al vacío con la misma aceleración.

Fórmulas de caída libre:

Si se abandona un cuerpo, este mismo se pone en movimiento hacia el

Ley de la caída al vacío:

 equipos de caída libre, 3B Scientific: Sistema para la

 Contador (sensores) de tiempo, 3B Scientific:

•1 interfaz, Xplorer GLX: es un equipo de adquisición de datos,

 Contador compacto , para la medición de tiempos en el alcance de

 Esferas de acero: repuesto para el aparato de caída libre (U8400830) y el aparato de

VI. OPERACIONES Y RESULTADOS:

• Hallar la aceleración del periodo g(m/s2)

n h(𝒎) t(𝒔) g(𝒎⁄𝒔𝟐)

1 0.90 0.433 9.600

2 0.85 0.421 9.591

3 0.80 0.409 9.564

4 0.75 0.396 9.565

5 0.70 0.383 9.544

6 0.65 0.369 9.547

7 0.60 0.355 9.521

8 0.55 0.341 9.459

𝛿gi = g(m/s2)- PROMEDIO

N° H(m) t(s) g(m/s2) 𝛿gi

1 0,90 0,433 9.600 0.052

2 0,85 0,421 9.591 0,043

3 0,80 0,409 9.564 0,016

4 0,75 0,396 9.565 0,017

5 0,70 0,383 9.544 0,004

6 0,65 0,369 9.547 0,078

7 0,60 0,355 9.521 0,027

8 0,55 0,341 9.459 0,089

1 0,90 0,433 9.600 0.052 0.002704

2 0,85 0,421 9.591 0,043 0.001849

3 0,80 0,409 9.564 0,016 0.000256

4 0,75 0,396 9.565 0,017 0.000289

5 0,70 0,383 9.544 0,004 0.000016

6 0,65 0,369 9.547 0,078 0.006084

7 0,60 0,355 9.521 0,027 0.000729

8 0,55 0,341 9.459 0,089 0.007921

Valor promedio Desviación estándar Error porcentual

1 0,90 0,433 9.600 0.052 0.002704 0.10203642 1%

2 0,85 0,421 9.591 0,043 0.001849 0.06066238 1%

3 0,80 0,409 9.564 0,016 0.000256 0.04494964 1%

4 0,75 0,396 9.565 0,017 0.000289 0.00173704 1%

5 0,70 0,383 9.544 0,004 0.000016 0.0300573 1%

6 0,65 0,369 9.547 0,078 0.006084 0.04367217 1%

7 0,60 0,355 9.521 0,027 0.000729 0.04549114 1%

8 0,55 0,341 9.459 0,089 0.007921 0.08669078 1%

 En el caso de las dos últimas gráficas, logramos obtener el error

 Para ser más precisos en los datos tomados, se sugiere utilizar un

 Se demostró que dada una determinada altura y conocida la aceleración de la

 Si respectivamente existe una diferencia en primera y segunda o tercera, esto

 Usar cuidadosa y responsablemente los instrumentos proporcionados en el

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