Informe de laboratorio, La Segunda ley de Newton

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Practica de laboratorio N°6

1. Objetivo: Demostrar experimentalmente que la segunda ley de newton, mediante la medición del tiempo, la masa y la posición.

1. Objetivos específicos: Determinar la dependencia de la aceleración de un cuerpo en función de la fuerza aplicada y de su masa.

1. Marco teórico:

• Segunda Ley de newton:

“La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo”, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

• Dinámica:

“La dinámica es la parte de la física que estudia la relación existente entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y los efectos que se producirán sobre el movimiento de este”

1. Materiales Utilizados:

• Interfaz GLX
• Foto puertas
• Cronómetro
• Polea
• Carro dinámico
• Balanza digital
• Juego de masas con porta masas.
• Carro dinámico Riel

1. Procedimiento Experimental:

1. Use la balanza electrónica para determinar la masa del carro, luego ate una cuerda al carro y el otro extremo a la porta masas.

• La masa determinada en el carro fue de: 477,5g

• La masa determinada de las “masas” usadas en el experimento fue:

Ilustración 1

1. Montaje Experimental:

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Ilustración 2

1. Ejecución del procedimiento planteado:

• Mantenga constante la masa del carro mc, coloque una masa en el porta masas mp, tenga en cuenta que esta debe ser lo suficiente para desplazar el vehículo desde su posición de equilibrio.
• Conecte la foto puertas a la interfaz GLX y configúrela para medir y registrar aceleraciones.
• Fije una foto puerta en la posición inicial x0 = 0 y la otra a 20 cm de la posición inicial.
• Libere el carro desde el reposo y registre el valor de aceleración.
• Varíe la masa de la porta masas de forma progresiva y registre los respectivos valores de aceleración para los diferentes valores de masas. 8. Realice el paso anterior tres veces y promedie.

Resultados:

Inicialmente los resultados, se encontraban como lecturas individuales es decir sin promediar lo cual según la guía es necesario para así poder realizar los cálculos, previo a consignar los datos fue necesario crear una tabla para poder analizarlos de forma posterior:

Convención de tabla:

Ilustración 3

Resultados: (sin agrupar por promedios)

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Ilustración 4

Resultados: (con los valores promediados)

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Ilustración 5

1. Operaciones Matemáticas:

Para poder realizar el cálculo de la aceleración teórica fue necesario modelar el diagrama de cuerpo libre de las masas de la siguiente manera:

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En donde:

1. Ecuaciones:

Obteniendo el diagrama de cuerpo libre, fue posible establecer una fórmula para determinar las aceleraciones por medio de la masa y la gravedad implicadas en el sistema.

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