Experimento de aceleración gravitatoria

Instrucciones para el experimento de aceleración gravitacional

Objetivos del experimento :

– Los estudiantes pueden averiguar la magnitud de la aceleración gravitatoria basándose en los resultados del experimento.

Herramientas y materiales :

- Cronómetro
– Piedras pequeñas (puedes usar otros objetos)
– Regla o herramienta de medición para medir la longitud

Teoría básica :

Aceleración terrestre

La aceleración gravitatoria es la aceleración que experimenta un objeto que cae libremente desde cierta altura hacia la superficie terrestre. Según experimentos realizados por físicos, la magnitud de la aceleración gravitatoria de la Tierra es de 9,8 m/s² ^. Este es un valor promedio. La magnitud de la aceleración gravitatoria en diferentes lugares puede no ser exactamente igual a 9,8 m/s² ^. Para simplificar los cálculos, a veces el valor de la aceleración gravitatoria de 9,8 m/s² ^se redondea a 10 m/s² ^. La dirección de la aceleración gravitatoria es hacia el centro de la Tierra o perpendicular a la superficie terrestre.

Movimiento de caída libre y su relación con la aceleración gravitatoria

La caída libre es el movimiento de un objeto que cae desde cierta altura hacia la superficie del suelo sin velocidad inicial, experimentando una aceleración gravitatoria constante de 9,8 m/s² ^. La aceleración es una magnitud vectorial, por lo que tiene magnitud y dirección. La magnitud de la aceleración gravitatoria de 9,8 m/s² ^significa que la velocidad del objeto aumenta en 9,8 m/s cada segundo. Tras dos segundos de caída libre, la velocidad del objeto aumenta a 19,6 m/s, y así sucesivamente. La dirección de la aceleración gravitatoria apunta hacia el centro de la Tierra.

La velocidad de cualquier objeto en caída libre aumenta regularmente, por lo tanto, el movimiento de caída libre es un ejemplo de movimiento lineal uniformemente acelerado. Hay tres fórmulas derivadas del movimiento lineal uniformemente acelerado que se utilizan para calcular cantidades físicas relacionadas con el movimiento lineal uniforme, como la distancia, la velocidad inicial y final, el intervalo de tiempo y la aceleración. Las tres fórmulas son: v _t = v _o + at, s = v _o t + ½ at ² , v _t ² = v _o ² + 2 as, donde v _t = velocidad final, v _o = velocidad inicial, a = aceleración del objeto, t = intervalo de tiempo, s = distancia recorrida, v _o = velocidad inicial.

La caída libre es un ejemplo de movimiento lineal uniformemente acelerado, por lo tanto, la fórmula utilizada en la caída libre es básicamente la misma que la fórmula para el movimiento lineal uniformemente acelerado anterior, y se ajusta a la situación y las condiciones de la caída libre. Las tres fórmulas anteriores, si se convierten en una fórmula de caída libre, cambiarán a v._t = gt, h = ½ gt², V_t² = 2 gh, donde v_t = velocidad final, g = aceleración gravitatoria, t = intervalo de tiempo, h = altura o distancia recorrida en la dirección vertical.
En este experimento, la aceleración gravitacional se calcula utilizando una de las fórmulas de movimiento de caída libre, a saber: h = ½ gt². Las otras dos fórmulas no se pueden usar porque en este experimento la velocidad final (v_tLos objetos no se pueden medir. Para calcular la magnitud de la aceleración gravitacional, la fórmula se cambia a g = 2 h / t².

Pasos experimentales :

1. Mida la altura desde la que el objeto caerá libremente, luego ingrese ese dato en la tabla de datos y analice los datos, número 1.
2. Suelte el objeto y mida el intervalo de tiempo que tarda en caer libremente, luego introdúzcalo en la tabla de datos y analice los datos, número 1.
3. Calcula la magnitud de la aceleración gravitatoria utilizando la fórmula g = 2 h / t², luego ingrese los resultados del cálculo en la tabla de datos y análisis de datos, número 1.
4. Repita los pasos 1 a 3, luego ingrese los resultados en la tabla de datos y en el análisis de datos, números 2 y 3.
5. Calcula la aceleración gravitatoria promedio. Si el experimento se repite tres veces, se obtendrán tres valores de aceleración gravitatoria. Suma los tres valores y divide el resultado entre tres. Registra los resultados en una tabla.

Datos y análisis de datos :

* Incluya el proceso de cálculo en esta sección.

Conclusiónn:

Exponga su conclusión basándose en los resultados experimentales obtenidos, haciendo referencia a los objetivos experimentales y al fundamento teórico. Preguntas orientadoras:
– ¿Cuánta aceleración gravitatoria obtuviste a través del experimento?
– ¿La magnitud de la aceleración debida a la gravedad es igual o cercana a 9,8 m/s²?² ?
– Si la magnitud de la aceleración gravitatoria que obtiene es muy diferente de 9,8 m/s²¿Qué cosas influyen en ello?