sábado, 15 de diciembre de 2012

La caida de los cuerpos



Todos sabemos que la gravedad es de 9,8m/s2. ¿Pero qué es la gravedad? La gravedad es la aceleración que sufre un objeto cuando cae. Si tiramos una bola, y vamos tomando cuánto recorre cada cierto tiempo, podemos ver que este intervalo es mayor cada vez. Podemos también calcular cuál es la velocidad, y después, la aceleración (la gravedad).
Tras realizar este experimento, los datos obtenidos respecto a las posiciones son estos:

La gráfica obtenida es una parábola, y se puede ver claramente como el intervalo va aumentando. La velocidad es la superficie que recorre un móvil cada cierto tiempo, y nosotros, con estos datos, podemos calcular cual es la velocidad instantánea.
Así:  v (t) = incremento de y/incremento de t

La y representa la longitud y la x el tiempo. En teoría, el aumento de la velocidad ha de ser todo el rato el mismo, ya que la aceleración es constante.
Aquí podemos ver una gráfica de cómo aumenta la velocidad

En teoría, esta gráfica tendría que ser totalmente una recta, ya que la aceleración es constante. No lo es debido a errores a la hora de tomar los datos, que nunca van a ser exactos. Sin embargo, pese a estos errores, se puede ver que la gráfica es un MRUA, es decir, un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Ahora podemos calcular cual es la gravedad. Podemos hacerlo de dos formas.
Una de ellas se basa en que la aceleración es el incremento de la velocidad respecto al tiempo. Por este medio podemos obtener los siguientes dato
s:
Según estos datos, la gravedad cambia. Quitando el primero, en el que, evidentemente, se ha cometido un error, los demás rondan el 9,8. 
Si en lugar de hacerlo por tramos lo hacemos de forma general, obtendremos que la gravedad es 9,11 m/s2, es decir, que nuestro error es de solo 0,6.
La otra se basa en que la aceleración corresponde a la pendiente de la gráfica de velocidad respecto a tiempo, es decir, la gráfica anterior. Con esto obtenemos exactamente los mismo valores que en la tabla anterior, solo que de otra manera distinta.
Como ya hemos dicho, se cometen muchos errores. ¿Cuales? Es muy difícil tomar el tiempo exacto  en cada momento. También hay que tener en cuenta factores tales como el rozamiento con el aire, o que podemos empujar un poco la bola.
Ahora vamos a comparar los valores que en teoría nos tendrían que haber salido y los que nos han salido de verdad.
Empecemos con los de velocidad. La ecuación para obtener la velocidad de una caída libre es v(t)=v·t
Nuestros datos son

Sin embargo, deberíamos haber obtenido los siguientes datos:


Otra vez, los datos cambian debido a los errores cometidos.
Ahora vamos con las posiciones. En esta ocasión la ecuación es g/2 · t2
Nuestros datos son

Y sin embargo, con la ecuación salen:

Así que, en conclusión, los objetos en caida libre sufren una aceleración que en teoría es 9,8m/s2, pero que a nosotros nos sale 9,11m/s2 debido a errores cometidos.