Articulo de la segunda ley de newton.

SEGUNDA LEY DE NEWTON F=m*a

AUTORES

 Jorge Enrique Canales Acuña (00390013), Josué Daniel Arias Soriano (00078113), Ana Marcela Huezo Cordero (0006443), Ana Laura Salazar Peraza (00387113), Mauricio Orlando Pérez Gómez (00067012), Lorena Molina Chacón (00048513)

Universidad Centroamericana José Simeón Cañas

Física 1,  Laboratorio 8A Mesa No.1

Correos electrónicos: 00390013@uca.edu.sv; 00078113@uca.edu.sv; 0006443@uca.edu.sv;00067012@uca.edu.sv; 00067012@ua.edu.s; 00048513@uca.edu.sv 

COORDINADOR

Humberto Molina

hmolina@uca.edu.sv

INSTRUCTOR

Julio Cesar López Reyes

Resumen  

La investigación a continuación presentada nos ayuda a comprobar experimentalmente la segunda ley de Newton (f=ma) a través de un aparato que contiene un riel donde se desliza el objeto donde la fricción es prácticamente despreciable, así como también llegar a un a conclusión de los datos obtenidos en la plataforma “AIRTRACK” que simula un aparto de los antes mencionados. Entonces la primera ley de Newton nos dice que cuando una fuerza neta igual a cero actúa sobre un cuerpo, su velocidad es constante por lo tanto, su aceleración es igual a cero pero ¿qué pasaría si la fuerza neta no fuera cero? Esto nos conlleva a reflexionar y pues es donde entra la segunda ley Newton donde una fuerza neta no es igual a cero y actúa sobre un cuerpo, esta tiende a acelerar el cuerpo en la misma dirección de la fuerza neta.

Uno de los aspectos más importantes de la segunda ley de Newton es que esta solo funciona en marcos de referencia inerciales, al igual que la primera ley. Entonces ¿por qué consideramos a la Tierra con un marco de referencia inercial? Porque a pesar de esta de su rotación y movimiento orbital se considera un poco despreciable por lo puede tomarse como marco de referencia inercial.

Descriptores

Masa, aceleración, fuerza, inercia.

1. Introducción

En una lenguaje un poco más cotidiano podemos definir a la fuerza como un empujón o un tirón que ejercemos sobre un cuerpo, podríamos poner como ejemplo aquellas puertas que encontramos cuando vamos a una farmacia o algún tipo de establecimiento necesitamos darle un empujón cuando entramos y cuando salimos la halamos. (YOUNG & FREEMAN, 2013) nos da una definición más formal: “Es una interacción entre ambos cuerpos o entre un cuerpo y su entorno” es por eso siempre nos referimos a la fuerza que un cuerpo ejerce sobre un segundo cuerpo. Existen diferentes tipo de fuerzas que pueden interactuar sobre un cuerpo (YOUNG & FREEMAN, 2013) nos ofrece una mejor explicación sobre esta fuerzas: Fuerza Normal: es ejercida sobre un objeto por la superficie en la esté en contacto. Fuerza de fricción: ejercida sobre un objeto por una superficie actuando paralela a la superficie y en dirección opuesta al movimiento. Fuerza de tensión: es la fuerza que se da cuando se tira de un objeto a través de un cable por ejemplo. Fuerzas de largo alcance: son las fuerzas que actúan aunque los cuerpos estén separados por espacio vacío.  Las Leyes de Newton,  también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos, en esta ocasión  se abordara solamente la segunda ley de newton. Consideraremos el siguiente concepto:

• Masa: cantidad de materia que posee un cuerpo. (lemer, 1984)

1.1 Segunda ley de newton o “ley de fuerza”

La Segunda Ley de Newton es una de las leyes básicas de la mecánica, se utiliza en el análisis de los movimientos próximos a la superficie de la tierra y también en el estudio de los cuerpos celestes.

“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él es inversamente proporcional a su masa”

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

Los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen          aceleraciones en los cuerpos, Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas.                                                                      Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

Esta ley se expresa mediante la relación:

[pic 1]

1. Materiales y Métodos

2.1 Materiales

El material utilizado para realizar la práctica fue digital, por medio de una aplicación que simula un instrumento de pistas aéreas  como se muestra introducción de esta en la figura 1:

FIGURA 1: Introducción a la aplicación AIRTRACK[pic 2]

La aplicación AIRTRACK consta de varias opciones para el desarrollo de la prueba que queramos  ejercer, se puede cambiar la masa del gancho como de la sesta en el experimento F=ma, tal y como se muestra en  la figura:

FIGURA 2: Pantalla de configuración y de realización del ensayo de pista aérea.[pic 3]

2.2 Método

El proceso se desarrolló mediante la descarga e instalación del simulador AIRTRACKS, luego  tal y como muestra la figura 2 en el menú abierto se experimentara con F=ma.

Los pasos a realizar fueron los siguientes:

1. Establecer la masa del gancho (5-50 gramos)

2. Establecer la masa del carro (300-600 gramos).

3. Poner en marcha el carro. El temporizador        comienza inmediatamente. Registrar el tiempo.

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