Este documento presenta diferentes métodos para medir el valor de la gravedad, incluyendo la caída libre, el péndulo y las oscilaciones de un péndulo. Describe experimentos realizados para medir la gravedad en Ciudad Universitaria utilizando un péndulo simple y un sistema de sensado para medir el período. Los resultados encontraron el valor de la gravedad en esa ubicación.
2. TEMA: 21
EL MUNDO FISICO TRADUCIDO AL LENGUAJE
MATEMATICO
La Física es la ciencia natural
que estudia las propiedades y
el comportamiento de la
energía y la materia, así como
el tiempo, el espacio y las
interacciones de estos cuatro
conceptos entre si
3. La física, como ciencia experimental que es, está basada
en las relaciones entre observables físicos y medidas
instrumentales.
Estas relaciones se expresan mediante leyes físicas que
plasman en lenguaje físico-matemático los invariantes
observados experimentalmente.
Al tratarse de una ciencia positiva los invariantes serán
siempre relativos, es decir, refutables en futuros
experimentos.
El lenguaje de la física sintetiza los conocimientos de las
estructuras estables de la dinámica física universal, que
son explicados mediante leyes físicas con una estructura
matemática que permanece invariante frente a ciertas
transformaciones matemáticas. Este es el punto de vista
de la física clásica.
4. ¿CUÁL ES EL VALOR DE LA GRAVEDAD DE MI COLEGIO?
5. TEMA:22
APLICACIÓN DE LOS MODELOS FISICOS MATEMATICOS
Un modelo matemático
puede definirse como una
representación simbólica o
simplificada de un fenómeno
físico , en una o varias
ecuaciones que expresa las
características esenciales de
un sistema físico o proceso
en términos matemáticos
6. ¿Que son las formulas en física?
Las formulas son relaciones matemáticas físicas que
puede ser medidas, para calcular el valor de otras que
es difícil o imposible medir.
En un contexto general, nos brindan una solución
matemática para un problema del modo real.
En el ejemplo anterior de la segunda ley de Newton,
que también puede expresarse como:
F= ma
7. Las leyes que cambiaron él mundo
Una ecuación es una igualdad
matemática entre dos
expresiones algebraicas,
denominadas miembros, en las
que aparecen valores conocidos
o datos, y desconocidos o
incógnitas, relacionados
mediante operaciones
matemáticas. Las ecuaciones
son un pilar clave y fundamental
de la ciencia y la ingeniería que
ha permitido entender mejor el
mundo que nos rodea. Por ello,
en Fieras de la Ingeniería hemos
querido dedicar este post a las 15
ecuaciones más relevantes que
cambiaron el mundo.
8. Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell
representan una de las formas
mas elegantes y concisas de
establecer los fundamentos de la
Electricidad y el Magnetismo. A
partir de ellas, se pueden
desarrollar la mayoría de las
fórmulas de trabajo en el campo.
Debido a su breve declaración,
encierran un alto nivel de
sofisticación matemática y por
tanto no se introducen
generalmente en el tratamiento
inicial de la materia, excepto tal
vez como un resúmen de
fórmulas.
9. 1. LA TEORIA DE GRAVITACION DE NEWTON
•Porque unifico en una sola ecuación
fenómenos en apariencia tan diferentes
como la caída de una manzana y las
orbitas de los planetas
•La ley de la gravitación universal es una
ley física clásica que describe la
interacción gravitatoria en tres distintos
cuerpos con masa.
•Fue presentada por Isaac Newton en
1687, donde establece por primera vez
una relación cuantitativa (deducida
empíricamente de la observación) de la
fuerza con que se atraen dos objetos con
masa
10. 2. La ecuación de onda
La ecuación de onda es el ejemplo
prototipo de una ecuación
diferencial parcial hiperbólica. En
su forma más elemental, la ecuación
de onda hace referencia a una
función u(x ,t) que satisface:
Donde es el laplacianoy donde es
una constante equivalente a la
velocidad de propagación de la
onda. Para una onda sonora en el
aire a 20 °C, esta constante es de
cerca de 343 m/s (véase velocidad
del sonido). Para una cuerda
vibrante, la velocidad puede variar
mucho dependiendo de la densidad
lineal de la cuerda y su tensión. Para
un resorte de espiral (un slinky)
puede ser tan lento como un metro
por segundo.
11. 4. la tierra da vueltas alrededor del Sol y no al
contrario
Eso fue lo que descubrió Nicolás
Copérnico, el astrónomo y erudito
del siglo XVI que tuvo la “osadía”
de desafiar la cosmología de
Aristóteles y Ptlomeo, inamovible
desde la edad Media
Con ese cambio de perspectiva se
inicio una revolución que
transformaría para siempre a la
ciencia. Se necesitaron diez meses
para imprimir el voluminoso “De
re volutionibus”
13. TEMA:23
MEDICIÓN DE LA GRAVEDAD
las proximidades de un para La
gravedad es una de los cuatro
interacciones fundamentales
observadas en la naturaleza,
junto con el electromagnetismo,
la interacción nuclear fuerte y la
interacción nuclear débil.
Por efecto de la gravedad
tenemos la sensación de peso,
por lo que si estamos en planeta,
experimentamos una
aceleración dirigida hacia la
zona central de dicho planeta .
14. 2.Medidas en caída libre. Supongamos que una pequeña masa testigo
es abandonada al vacío desde una posición fija.
x= gt
Y despejando tendríamos
g=2 x/t
Ésta fórmula establece que el valor de la gravedad se determina
midiendo, t el tiempo de caída del objeto, y x la distancia recorrida. En
el supuesto de que esta masa fuese lanzada desde un metro de altura
tardaría en recorrer dicha distancia algo menos que medio segundo lo
cual estaría indicando una aceleración aproximada de 980 gals, en el
caso que nos encontremos sobre la superficie terrestre.
1
2
15. 3.Mediante,la oscilación de un péndulo en libre oscilación ,para lo
cual utilizaríamos la formula del péndulo de oscilación para
pequeñas amplitudes.
Es decir el tiempo de oscilación no depende ni de la masa “m” ni
(para amplitudes pequeñas)de la amplitud inicial , por lo que puede
calcularse g a partir de medidas de tiempos (T)y longitudes (I),por
lo que despejando tendríamos
τ = 2π
g=4 π 1/t
17. TEMA:24
Desarrollo de un ensayo científico en base a los resultados
de la experimentación
OBSERVACION
En este trabajo se propone un sistema de
medición del valor de la gravedad terrestre
a partir de un péndulo simple y un sistema
de sensado para la medición del periodo
del péndulo. Las mediciones se realizaron
en Ciudad Universitaria y se encontró el
valor de la gravedad.
INDUCCION:
La gravedad es una de las fuerzas
fundamentales del Universo. Las otras tres
fuerzas son el electromagnetismo, la
interacción nuclear fuerte y la interacción
nuclear débil. La gravedad es la responsable
que los cuerpos, dado su peso, caigan con
aceleración constante.
18. a)Aceleración en caída libre
Uno de los experimentos más sencillos para determinar la aceleración
de la gravedad, consiste en medir el período de un péndulo constituido
por una masa puntual suspendida del extremo de un hilo delgado de
cierta longitud.
Galileo Galilei encontró que el tiempo de oscilación del péndulo
(periodo) es independiente de la masa o del ángulo de lanzamiento del
mismo. De tal manera que el periodo depende sólo del largo de la
cuerda del péndulo y de la aceleración de la gravedad. En este sentido,
se deduce que si se conoce la longitud de la cuerda de un péndulo y su
periodo de oscilación, entonces es posible determinar el valor de la
aceleración local; ésta es la experiencia que se describe en este
proyecto.
La oscilación de un péndulo es un movimiento vibratorio que también
se conoce como “movimiento armónico simple”.
19. EL péndulo simple
es un sistema ideal formado por un cuerpo de masa m suspendido de
una cuerda indeformable de masa despreciable y longitud l. Si se
empuja la masa fuera de su posición de equilibrio y luego se suelta, el
péndulo oscilará en un plano vertical bajo la acción de la gravedad.
Fuera de su posición de equilibrio, la cuerda forma un ángulo con la
vertical. Las fuerzas que actúan sobre la masa son el peso ( ) de ésta y la
tensión ( ) de la cuerda.
donde es el valor de la aceleración de la gravedad y es la masa de dicho
cuerpo. Para su análisis, el peso de la masa puede descomponerse en
sus componentes radial (de magnitud ) y tangencial (de magnitud ). La
componente radial tiene igual magnitud, pero con sentido opuesto, que
la tensión que la cuerda ejerce sobre la masa, por lo que no interviene
en el movimiento del cuerpo.
20. 3.HIPOTESIS
El valor de la gravedad es de 9.8m/s
4.EXPERIMENTACION
METODO 1: Caída libre(bureta)
a)Realice el montaje de la bureta de acuerdo a la figura 1 y restringe los datos en la
tabla1
b)Mida la altura h de caída de la gota
c)Llene la bureta con agua y gradué la válvula de tal manera, que cuando una gota
choque con el recipiente, la siguiente gota se desprenda de ella
d)Tome el tiempo que tarda en caer 30 gotas
e)Repita el numeral anterior para otras 2 alturas diferentes
21.
22. CALCULO DE LA GRAVEDAD UTILIZANDO LA CAIDA LIBRE Y UN
PENDULO