domingo, 16 de diciembre de 2012

EL VALOR DE LA GRAVEDAD



La primera fuerza que experimentamos



Probablemente, la primera experiencia que tenemos con las fuerzas del universo en nuestra corta existencia sea la de la gravedad de nuestro propio planeta, si cogemos un balón y lo lanzamos arriba, acabará cayendo, de eso no hay duda, pero... ¿Por qué?

El concepto de Gravedad viene dado desde la antigüedad, el que estableció la teoría fue Isaac Newton, un científico y alquimista inglés del siglo XVI-XVII que según se dice dio con la fórmula magistral al caerle una manzana en la cabeza ("Las manzanas no flotan") 

Gracias a él ha llegado a nosotros la ley de gravitación universal, que enuncia  "la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa" que nos dice que tenemos gravedad porque la tierra tiene una masa que hace que se atraigan los objetos hacia ella.

Ahora que ya sabemos de donde viene tenemos que averiguar la fuerza con la que nuestro planeta atrae a esos objetos, y lo vamos a determinar por medio de un experimento.





En el vídeo se puede ver fotograma por fotograma la posición de una bola de acero lanzada desde arriba del metro, la razón de que esté hecho de esta forma es para que podamos determinar la posición con respecto al tiempo de la bola en caída libre. En la siguiente tabla están colocados los datos, y hemos formado una gráfica con ellos:






En esta gráfica se puede apreciar como la bola de acero no recorre siempre la misma distancia por intervalo, ya que saldría la gráfica como una línea recta. Ocurre lo contrario, ya que la distancia recorrida en cada intervalo por la bola de acero aumenta respecto al intervalo anterior, por lo que la bola experimenta una aceleración que provoca que, a medida que pasa el tiempo, vaya recorriendo cada vez más por intervalo. Debido a esto, se trata de un MRUA y la gráfica es una parábola, siendo la aceleración que experimenta la bola de acero la gravedad.

Pasemos a calcular la gravedad según los datos obtenidos de la caída de la bola de acero. Para ello, calcularemos la velocidad media de cada tramo y así, la aceleración que obtenemos en cada tramo.
V=S/T

Vm1= 0,025m/0,08s=0,31m/s
Vm2=0.12m-0,025m/0,08s=0,095m/0,08s=1.19m/s
a1=1.19m/s-0,31m/s /0,08s=11m/s2
Vm3=0,27m-0,12m /0,08s=0,15m/0,08s=1.9m/s
a2=1.9m/s-1.19m/s /0,08s=8.9m/s2
Vm4=0,49m-0,27m/0,08s=2.75m/s
a3=2,75m/s-1,9m/s /0,08s=10,6m/s2
Vm5=0,78m-0,49m/0,08s=3,6m/s
a4=3,6m/s-2,75m/s /0,08s=10,6m/s2
Vm6=1.13m-0,78m/0,08s=4,4m/s
a5=4,4m/s-3,6m/s /0,08s=10m/s2


La aceleración que obtenemos está entorno a los 10,2m/sque se parece mucho al ya conocido 9,8m/s2.
Hemos obtenido distinto resultado ya que no hemos tenido en cuenta algunos factores como la resistencia de aire. Además siempre hay un error experimental que nos impide obtener con precisión el valor de la gravedad. Aún así, con este experimento hemos comprobado que la gravedad está cerca de los 10m/s2 .