SEGUNDA LEY DE NEWTONOBJETIVOS. Verificar la segunda ley de Newton. Comprobar la relacin entre la fuerza y la aceleracin. Comprobar la relacin entre la aceleracin y la masa.FUNDAMENTO TERICO. La segunda ley de Newton establece que si un cuerpo de masa m est sometido a la accin de una fuerza de mdulo F, ste adquiere una aceleracin que tiene la misma direccin y sentido que la fuerza; y su mdulo, a, es tal que

F = ma1)

De acuerdo con esta ecuacin, si la masa es constante, la aceleracin es directamente proporcional a la fuerza y si la fuerza es constante, la aceleracin es inversamente proporcional a la masa; luego, la segunda ley de Newton puede verificarse desde estos dos puntos de vista; lo cual se har con el arreglo de la Figura 1.

En el sistema de la Figura1, el porta pesas, de masami, esta unido aldeslizador, de masa mi,por un hilo inextensibleportapesasque pasa por la polea. Seasumequesondespreciables las masas del hilo y de la polea, as como el rozamiento en el carril de aire y en la polea. Si el sistema se libera, ste se acelera, la polea gira y sus rayos obstruyen el haz infrarrojo de la fotopuerta en forma sucesiva. Con esto y con las caractersticas geomtricas de la polea, la computadora con la que trabaja la fotopuerta calcula la aceleracin lineal del sistema.

La fuerza que acelera el sistema es el peso del porta pesas; es decir,F = m2g(2)

y, como la masa acelerada es m1 +m2, la segunda ley de Newton, para este caso, puede escribirsecomoF =(ml+m2)a(3)o bien,F = Ma(4)dondeM = mx + m2(5)Si M se mantiene constante, la relacin entre F y a puede estudiarse variando F y observando cmo vara a. Para variar F, que es el peso de m2, habr que variar m2, pero, para mantener M constante, tambin habr que variar b).Por otra parte, la ecuacin (4) puede escribirse comoa=FM(6)Si F se mantiene constante (manteniendo constante m2) la relacin entre a y M puede estudiarse variando M, mediante la variacin de m\, y observando cmo vara a.