PRACTICA NO.4 SEGUNDA LEY DE NEWTON

OBJETIVO: Obtener experimentalmente la relacion matematica existente entre las variables

a) Fuerza y aceleracionb) Masa y aceleracion

EQUIPO Y MATERIAL: - Sistema de flotacion lineal FICER SFL-03- Impulsor de aire FICER IA-03- Cronómetro digital FICER (2)- Regla metálica- Deslizador con poste de interrupción- Interruptores opto-electrónicos (4)- Polea- Porta-polea- Juego de pesas- Porta-pesas- Trozo de hilo

ANTECEDENTES: La Segunda Ley de Newton establece que el resultante vectorial de todas las fuerzas que actuan sobre un cuerpo de masa m, es directamente proporcional a la aceleracion que experimenta dicho cuerpo, esto es,F=maEscalarmente podemos considerara=F/m

Consideramos solo fuerzas constantes, asi como tambien solamente movimiento lineal. Las fuerzas se produciran mediante el metodo de pesas y poleas, tal como se hizo en la practica No.1

La segunda ley de la mecánica de Newton se expresa matemáticamente.

(1) El sumatorio se refiere a las fuerzas exteriores. En la práctica, dentro de las fuerzas exteriores que se pueden aplicar al cuerpo también estarán presentes las fuerzas de rozamiento.

Si el sistema mecánico está formado por dos masas enlazadas por una cuerda, se distinguen las fuerzas exteriores al sistema y las llamadas interiores, en este caso las tensiones de las cuerdas. Si el sistema no se considera ideal habrá también que tener en cuenta las fuerzas de rozamiento e incluso la influencia de la polea.

Las fuerzas interiores no producen efecto en el movimiento del centro de masas del sistema, por lo que a efectos de la aceleración de éste, la influencia vendrá dada por las fuerzas exteriores y las de rozamiento.

En un caso ideal, la polea se considera de momento de inercia despreciable y también las fuerzas de rozamiento, con lo que no es necesario considerar momentos y la ecuación de la dinámica de la rotación, con lo que basta para resolver el problema la expresión matemática de la ley de Newton escrita en la ecuación.

Un cuerpo, Por la acción de una fuerza única, adquiere una aceleración.

La fuerza F que actúa en un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que produce el mismo.

La masa de un cuerpo es el cociente que hay entre la fuerza y la aceleración que actúan sobre un cuerpo.

Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo,su aceleracion es menor y la fuerza que se requiere para moverlo es mayor; por tanto la aceleración es inversamente proporcional a la masa.

La fuerza neta origina la aceleración. La segunda ley de Newton se emplea en la Fisica constantemente

para analizar un gran numero de problemas. Por ejemplo al observar el movimiento de un objeto y determinar su aceleración podemos hallar la resultante de fuerzas que actúan sobre el sistema.

ARREGLO EXPERIMENTAL

PROCEDIMIENTO:1.- Nivele el sistema de flotacion2.- Instale el equipo como se muestra en la figura 13.- Seleccione un punto sobre la regla, del lado del impulsor del aire, el cual será x0.4.- Coloque dos interruptores en el punto inicial, x0, y conectelos a uno de los cronometros. Con esto determinaremos la velocidad inicial, V0, del cuerpo en movimiento (deslizador)

5.- Coloque los otros dos interruptores al punto final del movimiento, x, y conectelos al segundo cronometro. Con esto se determinara la velocidad final, v, del cuerpo.6.- Sujete un extremo del deslizador al pasador metálico del sistema de lanzamiento mediante un hilo, y el otro extremo unalo a las pesas. Recuerde que m1≥m2.7.- Lance el deslizador y registre los tiempos, t0 y t, de los dos cronómetros8.- Realice seis lanzamientos del deslizador, para asi poder obtener9.- Varie el valor del porta-pesas, m2

10.- Repita los pasos del 6 al 9, siete veces masObtenga una tabulacion de F vs. a y grafiquela. Obtenga la ecuacion mediante el metodo de minimos cuadrados. Determine el significado fisico de las constantes de la ecuacion propuesta.

b) Relacion entre m y a:1.- Repita los pasos 1 al 8 de la misma manera que en la primera parte.2.- Varie la masa del deslizador, m1

3.- Repita los pasos del 6 al 9, siete veces mas.Obtenga una tabulacion de m1 vs. a y grafiquela. Obtenga la ecuacion mediante el metodo de minimos cuadrados. Determine el significado fisico de las constantes de la ecuacion propuesta.

Conclusiones:

Andrei Ruiz: En esta practica pudimos apreciar como cambia el cuerpo en movimiento cuando se le aplica un peso sujetado por una polea, y que al aplicarle mas peso la aceleracion es mayor, esto debido a la segunda ley de Newton.

Juan Angel: En esta practica aprendi que el cuerpo en movimiento variaba en su aceleracion, con respecto al peso que se colocaba en las pesas,y que la segunda vez qe pusimos mas peso se iba muy rapido el carrito.

Ana Maricruz: En la practica de La Segunda Ley de Newton nos dimos cuenta de que entre mas peso se le aplique a las pesas mayor sera la aceleracion del cuerpo.

Omar Terrazas: En esta practica se colocaron los sensores del cronometro a distancias diferentes, y esto causo, que entre mas distancia habia entre cada sensor, la aceleracion es mayor.

Alejandra Garza: En la practica tuvimos tres formulas que nos ayudaban a determinar la velocidad final, la inicial y aceleracion media con los datos obtenidos de la practica

Tania: En la practica aprendimos a determinar la aceleracion de un cuerpo que se movia debido a la fuerza que ejercian las pesas y le provocaban una aceleracion que teniamos que determinar.