Gua No 2

Determinacion de la gravedad en un

plano inclinado

Nombres:

1.

2.

3.

RESUMEN

2.1 OBJETIVOS

Determinar el valor de la aceleracion de cada libre, g, mediante la extrapolacion de la grafica deaceleracion vs seno del angulo.

Determinar si una extrapolacion de la aceleracion vs seno de un angulo es tema valido.

2.2 FUNDAMENTO TEORICO

Que es lo que causa que los objetos caigan sobre la tierra?, Que nos mantiene unidos a ella?; son

preguntas que hoy en da pasamos por alto. Pero en el siglo XVII, un joven llamado Isaac Newton,

observo como las manzanas caan perpendicularmente al suelo, y se preguntaba, que era lo que haca

10

posible tal evento. Nadie cuestionaba eso, solo se daba por hecho; exceptuando a Galileo Galilei,

quien descubrio que los cuerpos caen con la misma aceleracion sin importar su masa.

Independientemente de que Isaac Newton se haya sentado debajo de un manzano o no, fue quien explico

aquello que haca posible que los cuerpos caigan sobre la tierra, la gravedad.

La gravedad, o mas correctamente la aceleracion de gravedad, es la aceleracion con la cual se mueven

los cuerpos al caer. El fenomeno de la cada de un cuerpo se produce debido a la fuerza de gravedad

o peso del mismo, que es la fuerza con la cual el planeta tierra atrae a los cuerpos cercanos a su superficie.

En la superficie de la Tierra el valor de esta aceleracion, que se indica con la letra g (del orden

de 9, 8m/s2), sera igual en cualquier punto si el globo fuese perfectamente esferico y si la fuerza

centrfuga debida a la rotacion terrestre, que tiene como efecto una disminucion de la fuerza de atraccion

gravitacional, tuviera en cualquier parte el mismo valor. Al no verificarse estas dos condiciones, g vara

ligeramente de un lugar a otro.

Cada en un Plano inclinado (sin rozamiento)

Figura 2.1: Cada en un plano inclinado

De la Figura 2.1, haciendo una descomposicion de fuerzas en el eje x, obtenemos:

Px = m axP sen() = m a

(m g)sen() = m a

Por lo tanto:

a = g sen()

2.3 MATERIALES Y EQUIPOS

01 PC con Windows y software Logger Pro.

01 LabPro o Interface Universal Lab.

01 Sensor de Movimiento Vernier.

01 Carrito dinamico Vernier.

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01 Rampa para carrito dinamico Vernier

02 Soportes Universales

01 Medidor de angulos (0o - 45o)

01 Regla o cinta metrica.

2.4 PROCEDIMIENTO

1. Conecte el detector de movimiento al canal digital 1 (DIG / SONIC 1) de la interfaz.

2. Conecte la interfaz al suministro electrico y a la PC mediante su respectivo cable USB.

3. Coloque los soportes universales en un extremo de la rampa del carrito dinamico, para lograr una

altura h de manera que forme un pequeno angulo con la horizontal, y coloque el detector de

movimiento en la parte superior del plano inclinado. Mida la longitud x y la altura h y anote los

valores en la Tabla 2.1 (estos valores serviran para determinar el angulo del plano inclinado).

Observe la Figura 2.2.

4. Abra el software LoggerPro, seguidamente, el archivo 04 Determining g de la carpeta Physics

with Computers.

5. Sostenga el carrito dinamico, en la rampa, frente al detector de movimiento.

6. Hacer clic en el boton Adquirir para iniciar la recoleccion de datos. Despues de que el detector de

movimiento comienza a comunicarse con el carrito dinamico. Retirar rapidamente la mano de la

trayectoria del detector de movimiento. Puede que tenga que ajustar la posicion y el fin del detector

de movimiento varias veces antes de hacerlo bien. Ajustar y repetir este paso hasta tener una buena

grafica de la velocidad vs tiempo, durante el deslizamiento del carrito dinamico la pendiente debe

ser aproximadamente constante.

7. Logger Pro puede ajustar una lnea recta a una porcion de sus datos. En primer lugar indicar que

parte se va a utilizar seleccionando la porcion de la grafica con el cursor. Luego, haga clic en el

boton de Ajuste Lineal, para llevar a cabo una regresion lineal de los datos seleccionados. Utilice

esta herramienta para determinar la pendiente de la grafica velocidad vs tiempo, utilizando solo la

parte de los datos para cuando el carrito dinamico fue deslizando libremente. A partir de la lnea

de ajuste, determinar la aceleracion del carrito dinamico. Registre el valor en la Tabla 2.1.

8. Repita los pasos 5 - 7 dos veces mas.

9. Aumentar la altura mediante la colocacion de soportes universales. Ajuste los soportes universales

de modo que la distancia, x, es la misma que la lectura anterior.

10. Repita los pasos del 5 al 8 para la pendiente nueva.

11. Repita los pasos del 5 al 9 para diferentes medidas de h.

Manual de Laboratorio de Fsica General 1 12 Departamento de Ciencias

Figura 2.2: Esquema experimental

2.5 DATOS

Tabla 2.1: Aceleracion para cada pendiente

Altura de la pendiente, Longitud de la Aceleracion ( )

N h ( ) pendiente, x ( ) Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3

1

2

3

4

5

2.6 DISCUSION

1. Con los datos de la Tabla 2.1 , calcular el seno del angulo de inclinacion y la aceleracion promedio

correspondientes:

Tabla 2.2: Aceleracion media vs seno del angulo

N sen() Aceleracion media

( )

1

2

3

4

5

2. Utilizando el metodo de mnimos cuadrados determinar la aceleracion de la gravedad.

3. En que medida el valor la aceleracion encontrada por medio de la pendiente esta de acuerdo con

el valor aceptado de la aceleracion de cada libre (g = 9,8 m/s2)?

Manual de Laboratorio de Fsica General 1 13 Departamento de Ciencias

2.7 CONCLUSIONES

2.8 CUESTIONARIO

1. Como saber si es confiable el valor de la gravedad obtenido en el experimento anterior?

2. Se esta considerando la friccion en el experimento anterior? Por que?

3. En que medida el valor extrapolado esta de acuerdo con el valor aceptado de la aceleracion de

cada libre (g = 9,8 m/s2)?

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Determinacin de la gravedad en un plano inclinadoOBJETIVOSFUNDAMENTO TERICOMATERIALES Y EQUIPOSPROCEDIMIENTODATOSDISCUSINCONCLUSIONESCUESTIONARIO

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