Caída libre
¿Qué es la *caída libre*?
Caída libre describe la aceleración de un objeto exclusivamente a causa de la gravedad. La velocidad de la caída de las personas que saltan de un avión se reduce a causa de la resistencia aerodinámica. Una verdadera caída libre solo sería posible al vacío, donde no actúen más fuerzas que la de la gravedad.
¿Es verdad que un hipopótamo cae exactamente a la misma velocidad que una lombriz al vacío?
Construye esta *Torre de lanzamiento*.
La usarás para determinar de forma experimental la constante gravitacional.
Haz una prueba.
Coloca el modelo sobre una superficie plana, firme y nivelada. Ejecuta el programa y espera hasta que se muestre la imagen del sensor de contacto en la pantalla. Coloca la bola en el brazo y presiona el sensor de contacto en la parte posterior de la torre de lanzamiento para iniciar un experimento de caída.
¿La bola cae sobre el Sensor de contacto que se encuentra en la Torre? ¿Se mostró la gran sonrisa y el tiempo de caída?
Registra tus resultados.
Registra la cantidad de experimentos y el tiempo de caída en una tabla de pruebas. Asegúrate de dejar suficiente espacio en columnas adicionales para otros cálculos.
Ejecución del experimento
No olvides los siguientes consejos al ejecutar tu experimento:
- Asegúrate de que la torre no se esté sacudiendo al soltar la bola.
- El sensor de contacto también se puede sostener y usar como control remoto manual si es necesario. Esto te permite evitar sacudir la torre, lo que podría provocar experimentos fallidos.
- Si el experimento se realizó exitosamente, el tiempo de caída se mostrará en la pantalla.
- Realiza el experimento al menos tres veces y utiliza el valor promedio para garantizar resultados más confiables.
Haz un resumen de tus resultados.
Usa el tiempo de caída promedio para calcular la velocidad de la bola al caer, así como la aceleración de gravedad. Si te sientes bloqueado, verifica las fórmulas en “Consejo”.
¿Qué aspecto del movimiento de tu bola cambió y qué permaneció constante?
Fórmula de velocidad
Usa la siguiente fórmula para calcular la velocidad promedio. El desplazamiento es la altura de la Torre, que es de 50 cm
v = d / t
Donde:
v = velocidad (m/s)
d = desplazamiento (m)
t = tiempo (s)
Ley de la caída de los cuerpos
Usa la siguiente fórmula para calcular la constante gravitacional. El desplazamiento es la altura de la Torre, que es de 50 cm
d = ½ × g × t²
Donde:
d = desplazamiento (m)
g = aceleración gravitacional (m/s²)
t = tiempo (s)
¿Cómo te fue?
¿Qué hicieron bien? ¿Hay algo que pudieron haber hecho mejor?
¡Bien! Ahora sabes cómo aceleran los objetos en caída libre. ¡Avancemos a la sesión final!