Colegio Excelsior Departamento de Ciencias: Física. Nivel: 1º Medio. Clase Nº 6. Aceleración de gravedad. Tiempo Sugerido : 6 Horas.

Transcripción

1 Colegio Excelsior Departamento de Ciencias: Física Nivel: 1º Medio Clase Nº 6 Título: Aceleración de gravedad Contenidos Aceleración de gravedad Habilidades Analizar, comprender, interpretar Tiempo Sugerido : 6 Horas Introducción En esta oportunidad deberás analizar la importancia de la aceleración de gravedad y como influye está sobre la masa de los cuerpos de acuerdo al lugar geográfico en el cual nos encontramos en ese momento. Además deberán realizar la experiencia solicitada, en ella tendrás que poner a prueba tus capacidades manuales y de organización. Suerte Instrucciones: Haz caso a las sugerencias de la actividad, ello te llevará a cumplir con éxito lo solicitado. En la parte que corresponde a evaluación debes leer atentamente cada uno de las preguntas para que puedas escoger, la mejor respuesta.

2 Teniendo las siguientes consideraciones, el movimiento de caída libre es un caso particular del M.R.U.V. CONSIDERACIONES: 1.- La altura máxima alcanzada es suficientemente pequeña como para despreciar a variación de la gravedad con la altura. 2.- En caída libre se desprecia la resistencia del aire. Las caídas libres de los cuerpos describiendo una trayectoria recta, son ejemplos de movimiento rectilíneo uniformemente variado. GALILEO GALILEI estableció que dichos movimientos son uniformemente variados; sus mediciones mostraron que la aceleración estaba dirigida hacia el centro de la Tierra, y su valor es aproximadamente 9,8 m/s 2. Con el fin de distinguir la caída libre de los demás movimientos acelerados, se ha adoptado designar la aceleración de dicha caída con la letra g. Con fines prácticos se suele usar a: g = 10 m/s 2 PROPIEDADES 1) Respecto del mismo nivel de referencia, el módulo de la velocidad de subida es igual al módulo de la velocidad de bajada. 2) Los tiempos de subida y de bajada, son iguales respecto al mismo nivel horizontal COMENTARIO De una misma altura se dejó caer una pluma de gallina y un trozo de plomo, cuál de los cuerpos toca primero el suelo si están en el vacío? Respuesta: Llegan simultáneamente

3 CONCEPTOS FUNDAMENTALES LÍNEA VERTICAL Es aquella línea recta, radial a un planeta. MOVIMIENTO VERTICAL Cuando se suelta un cuerpo a una determinada altura, éste cae a través de la vertical, para ello ejerce un movimiento que toma el nombre mencionado. Si el cuerpo es lanzado desde la superficie hacia arriba también describe una trayectoria vertical. En el caso de nuestro planeta, los cuerpos cercanos a ella caen porque la Tierra ejerce atracción sobre los cuerpos próximos a la superficie con una fuerza llamada peso. CAÍDA LIBRE Es el movimiento vertical que realizan los cuerpos en el vacío. Por qué en el vacío? porque si un cuerpo es soltado en un medio como por ejemplo el aire, éste se opone al libre movimiento del cuerpo y por consiguiente, el movimiento no sería de caída libre. Experiencia de Newton - Al soltar simultáneamente una pluma y una piedra en el aire, la piedra llega primero que la pluma, puesto que sobre esta última el aire ejerce mayor resistencia (mayor superficie) - figura 1. - Al soltar simultáneamente una pluma y una piedra en el vacío ambas llegan al mismo tiempo, puesto que sobre ambas no existe ninguna resistencia, por lo tanto caen con la misma aceleración - figura 2.

4 ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD (g) Es aquella aceleración con la cual caen los cuerpos. Su valor depende íntegramente del lugar en que se tome. En la superficie terrestre esta aceleración no es constante, esto se debe a que la tierra no es perfectamente esférica y además posee superficies accidentadas. Sin embargo se considera como valor promedio al nivel del mar: g = 9,8 m/seg 2 CASOS DE CAÍDA LIBRE

5 TALLER: ACELERACIÓN DE GRAVEDAD Unidad: Fuerza y Movimiento Objetivo Determinar el valor de la aceleración de gravedad (g) del lugar. Materiales Vaso plástico, huincha de medir, reloj con segundero o cronómetro. Procedimiento En el fondo del vaso perforar un pequeño orificio. Llenarlo con agua y dejar que caigan las gotas sobre una superficie que haga ruido cuando la gota la golpee. Mover el vaso hacia abajo o hacia arriba de manera tal que en el momento en que cae una gota del vaso corresponda exactamente con el momento en que la gota anterior golpea la superficie Como es difícil medir el tiempo de caída de una gota tome el tiempo que emplea en caer 50 gotas. Mida la altura desde el fondo del vaso hasta la superficie donde llegan las gotas. Actividades 1.- Determine el tiempo de caída de una gota. 2.- Utilizando h = gt 2 2 h = altura t = tiempo g = aceleración de gravedad determine el valor de g (aceleración de gravedad) para el lugar.

6 3.- Al utilizar la ecuación anterior, qué supuestos está haciendo? 4.- Por qué se habla del valor de la aceleración de gravedad del lugar y no simplemente del valor de la aceleración de gravedad? Basado en el libro Experimentos con hilos y cinta adhesiva de R. D. Edge, publicado por American Physical Society of Physics Teachers Nota: Ante cualquier duda y comentario se pueden dirigir al correo jnazir@excelsior.cl Para seguir indagando y estudiando pueden hacer uso de la plataforma de internet de la página