PRÁCTICA 7: DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE “g” POR CAÍDA LIBRE

Objetivo:

Determinar experimentalmente el valor de la constante de la gravedad, g, cuyo valor teórico exacto es 9,80665 m/s² y que coincide con el valor de la aceleración a la que están sometidos todos los objetos con masa que hay sobre la superficie de la Tierra.

Fundamento teórico:

Todo cuerpo situado sobre la superficie de la Tierra experimenta la acción continua de una fuerza constante "su peso". Esto hace que un cuerpo en caída libre se mueva con un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

La velocidad de los cuerpos en caída libre se incrementa en forma constante; es decir, se mueven con una aceleración constante, que se conoce con el nombre "aceleración de la gravedad", y se nombra con la letra “g”.

Consideremos un cuerpo que se encuentra en reposo (v = 0 m/s) a una altura h. Soltamos dicho cuerpo y comienza a caer. Transcurrido un tiempo t el cuerpo habrá recorrido la distancia h llegando hasta el suelo con una velocidad v. La relación entre la distancia recorrida (h) y el tiempo empleado en recorrerla (t) está dada por la siguiente ecuación:

h = 1/2·g·t²

Nota: la anterior ecuación procede de la ecuación general:   x_f = x₀ + v₀·t + ½·a·t²    (donde h = x_f – x₀)

Material:

·         Un cronómetro digital.

·         Varios objetos de igual tamaño y distinta masa.

·         Una balanza

·         Una cinta métrica.

Procedimiento:

1. Determina con la balanza las masas de dos objetos de igual forma y tamaño y diferentes masas.
2. Mide con la cinta métrica la longitud h que va a recorrer el objeto en caída libre.
3. Soltar el objeto desde la posición inicial y medir el tiempo que tarda en llegar a la posición final (repetir la medida del tiempo 3 veces para cada masa y obtener un valor medio).
4. Cumplimenta la tabla de datos con las masas, tiempos t  y distancia h recorridas. Calcula el valor de g en cada caso.

Informe de laboratorio:

a)      Recopilación de datos medidos y cálculo del valor de la aceleración de la gravedad, g:

Masa 1. Experiencias  Nº	Distancia recorrida h (m)	Tiempo (s)	Masa 1 (kg)	Aceleración de la gravedad, g (m/s2)
1
2
3
Valor medio de la constante de la gravedad, g
Masa 2. Experiencias  Nº	Distancia recorrida h (m)	Tiempo (s)	Masa 2 (kg)	Aceleración de la gravedad, g (m/s2)
4
5
6
Valor medio de la constante de la gravedad, g

b)      ¿El valor experimental de g que has obtenido para cada masa, se parece al valor teórico g = 9,80665 m/s²?. ___________________________

¿En caso de que sea muy diferente, explica por qué crees que no has obtenido el valor 9,80665 m/s²?.

c)      Con los resultados que has obtenido, ¿crees que el cambio de masa influye en el valor de g que has obtenido en cada caso?. ¿Qué conclusión puedes sacar?