domingo, 29 de mayo de 2011

Galileo. Caída libre de los cuerpos

Galileo Galilei

Galileo Galilei fue un astrónomo, filósofo,matemático y físico italiano que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura...). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna» y el «padre de la ciencia».
Galileo by leoni.jpg

1.
Datos obtenidos del vídeo:

POSICIÓN 0:
altura: 0 m.
tiempo:0 seg.

POSICIÓN 1:
altura: 0,025 m
tiempo:0,08 seg

POSICIÓN 2:
altura: 0,12 m
tiempo:0,16seg

POSICIÓN 3:
altura:0,27 m
tiempo:0,24 seg

POSICIÓN 4:
altura:0,49 m.
tiempo: 0,32 seg.

POSICIÓN 5:
altura:0,78 m
tiempo: 0,4 seg.




2. Con los datos obtenidos calculad la velocidad de la bola en función del tiempo para cada intervalo. Observad que la velocidad media es el incremento del desplazamiento respecto del tiempo:

Poisición 0
v = o m/s

Posición 1
v = (0 m – 0.025 m) / (0.08 seg – 0 seg) = 0.025 m / 0.08 seg = 0.31 m/seg

Posición 2
v = (0 m – 0.12 m) / (0.16 seg- 0 seg) = 0.12 m / 0.16 seg = 0.75 m/seg

Posición 3
v = (0 m – 0.27 m) / (0.24 seg – 0 seg) = 0.27 m / 0.24 seg = 1.125 m/seg

Posición 4
v =(0m – 0.49 m) / (0.32 seg – 0 seg) = 0.49 m / 0.32 seg = 1.52 m/seg

Posición 5
v = (0m – 0.78 m) / (0.4 seg – 0 seg) = 0.78 m / 0.4 seg = 1.95 m/seg


3.


Despues de representarlos datos obtenidos mediante el cálculo de la velocidad de cada tramo, podemos darnos cuenta de que el resultado es una línea recta. Esto coincide con nuestras expectativas ya que al tratarse de un MRUA (movimiento rectilíneo y uniformemente acelerado), la relación entre la velocidad y el tiempo será la aceleración, que al representarla, es la pendiente, la cual es constante en todos los tramos de nuestra gráfica.

4. Ahora procederemos a calcular la aceleración de la gravedad en cada uno de los cinco tramos y posteriormente compararemos los datos obtenidos con el valor de la gravedad que ya conocemos.

Como sabemos, para calcular la aceleración necesitamos saber la velocidad y el tiempo en cada tramo ---> a = v/t
A0 = 0 m/s^2
A1= 0.31 m/s /  0.08s = 3.86 m/s^2
A2= 0.75 m/s / 0.16s = 4.69 m/s^2
A3= 1.12 m/s / 0.24s = 4.66 m/s^2
A4= 1.53 m/s / 0.32s = 4.78 m/s^2
A5= 1.95 m/s / 0.40s = 4.88 m/s^2

Como se puede observar, los datos obtenidos son aproximadamente la mitad del valor de la gravedad: -9.8 m/s^2. Estos errores podrían darse por ciertas circunstancias que serán explicadas en el siguiente punto.

5.-Existe discrepancia entre el modelo teórico y el experimental puesto que los datos que nos tendrían que haber salido siguiendo todas las fórmulas físicas nos tendrían que dar lo mismo que el modelo teórico, pero tenemos que contar con una serie de parámetros como son la resistencia del aire, la toma de datos, etc...
-Ahora vamos a utilizar las ecuaciones de la cinemática (h=1/2gt2 y v =gt) para la caída libre para poder contrastar los datos obtenidos con los que nos deberían de haber salido.
PosiciónAlturas (m/s)Tiempo (m/s)V. Obtenidas (m/s)
0000
10,030,80,78
20,120,161,5
30,280,242,35
40,50,,323,13
50,70,43,92
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Como podemos observar la altura apenas varía en las distintas tomas de datos, pero en cambio la velocidad si que cambia con respecto a los datos que nosotros hemos obtenido al principio. Como ya hemos dicho, esto se debe a distintos factores, tanto físicos (como la resistencia y el rozamiento del aire) como de la obtención de datos (errores cometidos a la hora de tomar y apuntar los datos)

Realizado por: Julián Valentín, Paula Escusol y Eduardo Yunquera