LABORATORIO IV: CAÍDA LIBRE

 

LABORATORIO IV: CAÍDA LIBRE

DOCENTE: TATIANA CÓRDOBA - FÍSICA 10°

Competencia: Analizar el comportamiento de un cuerpo en caída libre mediante la recolección de datos experimentales, para calcular la aceleración de la gravedad y representar gráficamente su relación con el tiempo y la posición.

Material necesario: cronómetro, cinta métrica o regla larga, objeto pequeño que no rebote (pelota, tapón, etc.), calculadora, hojas blancas tamaño carta, papel milimetrado.

Introducción y contexto físico

La caída libre es un caso particular del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) en el que un cuerpo desciende verticalmente bajo la única influencia de la gravedad, sin resistencia del aire. En este laboratorio se dejarán caer cuerpos desde diferentes alturas para medir el tiempo de caída y calcular experimentalmente la aceleración gravitacional.

Pasos del método científico

 1.    Observación: Un objeto que cae desde cierta altura aumenta su velocidad en el tiempo,          lo que indica que está acelerando.

 

Pregunta de investigación: ¿Cómo se relaciona el tiempo de caída con la altura desde la que se suelta un cuerpo en caída libre?

 

2. Planteamiento del Problema:

·      ¿Cómo varía el tiempo de caída respecto a la altura?

·      ¿Se puede calcular la aceleración de la gravedad a partir de las mediciones experimentales?

3. Hipótesis: Si se deja caer un objeto desde una determinada altura, entonces el tiempo de caída será proporcional a la raíz cuadrada de la altura, y se podrá calcular la aceleración de la gravedad usando la fórmula

4. Experimentación

1. Selecciona al menos tres alturas diferentes (ej. 0.5 m, 1.0 m, 1.5 m).
2. Deja caer un objeto desde cada altura y cronometra el tiempo de caída.
3. Repite cada medición tres veces y calcula el tiempo promedio.
4. Usa la fórmula para hallar la aceleración experimental.
5. Registren los valores obtenidos en la siguiente tabla:

Altura – h (m)	Tiempo 1 (s)	Tiempo 2 (s)	Tiempo 3 (s)	Tiempo Prom. (s)	Gravedad experimental (m/s²)

 5. Análisis de Resultados

Construye las siguientes gráficas, en papel milimetrado, con los datos obtenidos:

• Altura vs. tiempo
• Altura vs. tiempo²
• Gravedad experimental vs. altura
• Construye el intervalo de medida para gravedad experimental.

Preguntas orientadoras para el análisis de resultados: 

• ¿Qué tipo de relación se observa entre el tiempo y la altura?
• ¿Los valores de g obtenidos son cercanos a 9.8 m/s²? ¿Qué tan precisos fueron tus resultados?
• ¿Qué factores pueden haber influido en las diferencias con el valor teórico?
• ¿Qué tipo de errores se presentaron en el cronometraje?
• ¿Cómo podrías mejorar la precisión de este experimento?

6. Conclusión

Redacta una conclusión en la que expliques:

• Si tus resultados apoyan la hipótesis.
• Qué aprendiste sobre la caída libre y la gravedad.
• Qué errores afectaron tus resultados y cómo los corregirías en un futuro experimento.
• Cómo aplicarías este conocimiento a situaciones reales, como la seguridad en construcciones, deportes o exploración espacial.

Rúbrica de Evaluación: Criterios de Evaluación

Criterio	Excelente (5)	Bueno (4)	Aceptable (3)	Insuficiente (2-1)
Registro de datos experimentales	Todos los valores están correctamente registrados y organizados. Se calcularon los promedios de tiempo y la gravedad experimental sin errores.	La mayoría de los datos están correctos, con algunos errores menores en cálculos o en la tabla.	Hay varios errores en los datos o los cálculos, pero la tabla es comprensible.	Datos incompletos, desorganizados o con muchos errores que impiden el análisis.
Construcción de gráficas	Se presentan las tres gráficas solicitadas (h vs t, h vs t², g vs h), con escalas correctas, títulos y etiquetas.	Se incluyen las tres gráficas, aunque alguna tiene fallas leves de escala o formato.	Faltan una o más gráficas, o las existentes presentan errores evidentes.	No se incluyen las gráficas o están hechas incorrectamente.
Interpretación del signo de la aceleración	Se analiza correctamente el signo de la aceleración en los diferentes sentidos del movimiento (subida y bajada), con justificación clara.	Se identifica el signo de la aceleración, pero con justificación incompleta o poco precisa.	Se menciona el signo de la aceleración sin claridad o con errores de concepto.	No se analiza el signo de la aceleración o se presenta información incorrecta.
Análisis de resultados	Se responde a todas las preguntas orientadoras con argumentación clara, uso de conceptos físicos y reflexión sobre errores experimentales.	Se responde a la mayoría de las preguntas con razonamientos adecuados y algunos detalles relevantes.	Las respuestas son superficiales o incompletas, aunque abordan los aspectos principales.	No hay análisis real o las respuestas son incorrectas o copiadas sin reflexión.
Conclusión	Redacta una conclusión completa: verifica la hipótesis, reconoce errores, plantea mejoras y conecta con situaciones reales.	La conclusión es adecuada, pero podría profundizar más en alguno de los aspectos requeridos.	La conclusión es superficial o incompleta, sin conexión clara con la hipótesis o la aplicación