Qué hacer?
1. Antes de iniciar, lee con detenimiento el procedimiento para realizar el experimento y los materiales que vas a utilizar:
a. Procedimiento. Busca un edificio alto, de preferencia una azotea, que tenga una barda de resguardo para tu seguridad, pero que te permita mirar hacia abajo y desde la que puedas lanzar objetos y luego recuperarlos (como un patio).
b. Materiales. Para este experimento necesitaras los siguientes materiales o alguno parecido para sustituirlo:
– 1 bola de hule desinflada
– 1 bola de basquetbol
– 1 balón de tenis
– 1 balón de futbol
– 1 cronómetro (puede ser reloj, celular, etc.)
2. Realiza el siguiente experimento, de manera segura y no utilices materiales que puedan dañar a personas o instalaciones.
En la caída libre, el cuerpo se deja caer libremente desde el reposo sin ser arrojado en ninguna dirección, por lo que se considera una velocidad inicial igual a 0.
Debes saber, también, que los instrumentos de medición que vas a usar tienen errores de medición, es decir, no son muy exactos.
a. Al instante de soltar cada bola (balón o pelota), inicia el cronómetro (si es necesario pide apoyo), al ver que el objeto golpea el piso o al escuchar el impacto, detén el cronómetro.
| Número de tiros | Tipos de balón usados | |||
| Basquetbol | Futbol | De hule | Tenis | |
| | | | | |
| Tiro 1 | 1.6 | 1.49 | 2.26 | 1.68 |
| Tiro 2 | 1.83 | 1.58 | 1.78 | 2.17 |
| Tiro 3 | 1.85 | 1.78 | 1.88 | 1.48 |
| Promedio | 1.8 | 1.6 | 2.0 | 1.8 |
b. Realiza este paso al menos 3 veces con cada uno y anota cada tiempo en una libreta. Anota en una tabla los resultados que tuviste. Ahora, calcula el promedio de las mediciones de tiempo y realiza los cálculos para encontrar la altura con el valor promedio del tiempo.
Entonces tenemos que el valor promedio de los cuatro objetos es de 1.8s
Formula para calcular la altura:
Para calcular la altura tenemos que:
c. Si utilizas otro elemento, descríbelo en el reporte. ¡Te deseamos éxito en el experimento!
Nota: Tienes la responsabilidad de cuidar a las personas y a el espacio donde te encuentras al momento de experimentar; la responsabilidad y la seguridad son valores que debemos demostrar en todo momento.
3. Elabora un reporte que contenga los siguientes elementos:
a. Establece tu hipótesis de la altura en función del tiempo que tarda en caer cada objeto.
Aristóteles había establecido que cuanto más pesado era un cuerpo, más rápidamente caía. Esa afirmación parecía razonable. ¿Por qué un cuerpo más pesado no había de caer con más rapidez? Está claro que la Tierra lo atrae con más fuerza; de otro modo no sería más pesado. Y si uno ve caer una pluma, una hoja o una piedra, al punto se percata de que la piedra cae con más rapidez que la hoja y ésta con más que la pluma.
En 1589 Galileo emprendió una serie de meticulosas pruebas con caída de cuerpos. Estos caían con demasiada rapidez como para facilitar la medición de la velocidad de caída, en especial porque aún no había manera adecuada de medir períodos breves de tiempo.
Galileo encontró muy fácil demostrar que mientras las bolas eran lo bastante pesadas como para que la resistencia del aire fuera inapreciable, rodaban por un plano inclinado a la misma velocidad.
Las observaciones de Galileo demostraron que no era necesario ese empuje continuo para mantener un objeto en movimiento, si se suprimía la fricción. Si la gravedad ejerciera un empuje constante, por ejemplo, un objeto se movería a una velocidad constantemente creciente. En consecuencia, no eran necesarios los ángeles para que los planetas siguieran moviéndose.
En pocas palabras Galileo Galilei demostró que todos los objetos que caen experimentan la misma aceleración sin que importe su masa, esto es cierto siempre y cuando la resistencia del aire es insignificante, eso quiere decir que los objetos están en caída libre.
b. Describe el experimento que realizaste.
Tomando en cuenta las instrucciones nos pusimos mi ayudante y yo a realizar el experimento, en primer lugar tomamos las fotos de las pelotas, cabe mencionar que la pelota de hule
estaba ponchada por ende el aire que tenia
no era suficiente, esto lo hicimos en la
azotea de mi casa en el segundo piso y él fue el que se subió para tirar las pelotas, yo desde abajo tome con mi cronometro el tiempo de caída de las pelotas en las tres ocasiones que se requieren para la realización del ejercicio
c. Expresa tus resultados:
– Utiliza tus fórmulas de caída libre y resuelve ¿cuál es la altura del edificio o estructura?
Sustituyendo y resolviendo la formula tenemos que:
–
Expresa la altura en SI y en Sistema inglés.
Entonces podemos expresar que la altura de la casa es de:
En el sistema inglés: 52.13255pies
En el sistema internacional: 15.89m
– Elabora un diagrama representando el vector (magnitud y dirección).
– Adjunta algunas fotografías en las que aparezcas realizando tu experimento.
d. Contrasta los resultados con tu hipótesis.
Al realizar esta actividad hemos podido comprobar que el peso no es determinante en la aceleración, sino que lo es la gravedad, también podemos saber cual es en la velocidad en la que cae el objeto y por medio del desarrollo de estas formulas podemos calcular también la altura del edificio
Referencias
CAIDA LIBRE DE CUERPO EXPERIENCIAS DE GALILEO GALILEI HISTORIA CIENCIA
