2da Ley De Newton

Segunda Ley De Newton

Maira A. Gómez García – Paula A. Sarache Ossa – Yineth C. Cortés González – Katlinne Ayala Galvan – Ulises A. Arrieta Martinez – YeniferMarquez Ospina

Maleja2711@gmail.com, paso9610@hotmail.com, carolinacortes.09@gmail.com

Turno viernes 1-3 – Curso física I

Departamento de Ingenierías

Ingeniería Ambiental – Semestre III

Universidad de Córdoba, Montería

RESUMEN

En el presente informe se dan a conocer los resultados obtenidos y la forma en la cual se desarrolló la práctica correspondiente a la segunda ley de Newton. De igual forma podemos observar, mediante las gráficas realizadas, el margen de error que se presentó durante la realización. Todo lo anterior se llevó a cabo con el fin de conocer el valor de la aceleración mediante la aplicación de esta ley como experiencia, en la cual se usa el montaje del riel de aire y el carrito, que mediante la agregación de diferentes masas proporcionó una variedad de tiempos según la cantidad de masas añadidas gracias a los sensores del montaje; por medio de lo cual se puede conocer el valor de la aceleración para los diferentes casos y comprobar la veracidad de la segunda ley de Newton. La ecuación referente a la aceleración en la segunda ley de Newton es:

En notación simbólica, es simplemente

Esto significa que si F aumenta, a aumenta; pero si m aumenta, a decrece. [1]

INTRODUCCION

L

a segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.

En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.

De acuerdo a la segunda ley de Newton, la aceleración de un objeto es proporcional a la fuerza F actuando sobre ella e inversamente proporcional a su masa m. Expresando F en newton obtenemos a para cualquier aceleración, no solamente para la caída libre de la siguiente forma:

a = F/m (1)

Debemos notar que ambas a y F no solo tienen magnitudes, sino también direcciones, ambas son cantidades vectoriales. El denotar vectores mediante letras en negritas, hace que la segunda ley de Newton sea leída adecuadamente:

a = F/m (2)

Esto expresa el enunciado anterior "se acelera en la dirección de la fuerza."

También se puede encontrar como:

F = ma (3)

Pero la ecuación (2) es la manera en que se utiliza normalmente F y m son las entradas, a es el resultado. [2]

MONTAJE

Figura 1: Montaje de riel de aire

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

T

omando como material fundamental el montaje del riel de aire, con sus cuatro medidores a laser con las respectivas distancias entre ellos. El instrumento al cual se le añaden las masas (el cual posee una masa de 0.001kg) se encontraba conectado al carrito mediante una cuerda y este colgaba para la realización la cual se hizo en dos partes:

En la primera parte se añadieron inicialmente nueve (9) masas de 0.001kg ya que sumadas con la masa del instrumento da una total de 0.01kg. Para las masas de 0.012kg, 0.014kg, 0.016kg y 0.018kg se usa una masa de 0.01kg y se le van añadiendo masas de 0.001kg teniendo en cuenta la del instrumento (0.001kg). Al carrito no se le imprime ninguna velocidad, por lo que solo es acelerado por la acción de las masas; este al pasar por cada sensor permitió que se tomaran los tiempos respectivos a cada masa.

En la segunda parte de la experiencia para determinar la aceleración como una función de la masa, se agregaron cuerpos de diferentes masas al carrito, teniendo en cuenta la de éste, la cual es de 0.212kg (m2) y la del instrumento (el cual tiene una masa de 0,001kg) al cual se le añadió una masa de 0,016kg dando una masa total de 0,017kg (m1) que estaba conectado al carrito mediante una cuerda. Inicialmente no se añadió al carrito ninguna masa ya que se tomó solo la masa que él posee. Luego se añadió al carrito una masa de 0.02kg que sumada con la de él da una masa de 0.232kg. Se continuó añadiendo masas de 0.04kg, 0.06kg y 0.08kg para completar con la masa del carrito, masas de 0.252kg, 0.272kg y 0.292kg respectivamente. Al carrito no se le imprimió ninguna velocidad, por lo tanto su aceleración estuvo dada por las masas entre las cuales la m1 se mantuvo constante. El carrito al pasar por cada sensor permitió ver los tiempos respectivos a cada una de las masas.

RESULTADOS

Los datos obtenidos de manera directa en el paso 1, fueron los siguientes:

Masa 0.01kg

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 1,133 1,605 1,981 2,293

Masa 0.012kg

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,855 1,264 1,589 1,858

Masa 0.014kg

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,775 1,142 1,432 1,674

Masa 0.016kg

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,725 1,066 1,335 1,559

Masa 0.018kg

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,672 0,991 1,242 1,452

Los datos obtenidos de manera directa en el paso 2, fueron los siguientes:

Masa del carro 212g

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,481 0,758 1,076 1,264

Masa del carro 212g + 20g

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,499 0,793 1,134 1,335

Masa del carro 212g + 40g

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,540 0,857 1,226 1,440

Masa del carro 212g + 60g

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,569 0,900 1,286 1,514

Masa del carro 212g + 80g

X(cm) 20,3 40,4 60,4 80,4

T 0,581 0,920 1,314 1,548

EVALUACIÓN

Realice una gráfica de x vs t2 para cada valor de fuerza aceleradora usando los valores de las tablas adjuntas del paso 1. A partir de cada grafica obtenga el valor de la aceleración del sistema y construya la tabla de aceleración en función de la fuerza aceleradora.

Grafica 1 (x vs t2)

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