Introducción álgebra Vectorial

Basados en la segunda ley de Newton se puede obtener otras herramientas, una de ellas es la del principio de trabajo y energía. Este principio facilita la solución de diversos problemas que serían complicados con la segunda ley de Newton (F=ma).

El propósito de este reporte es demostrar que con ayuda del principio del trabajo y la energía se puede calcular la velocidad final que tendrá un borrador d que es impulsado por una liga sobre una tabla, ambos hechos de madera.

Es importante tener un conocimiento básico de tiro parabólico, ya que, después de que recorra toda la tabla, se presentará un tiro parabólico, en el cual encontraremos la distancia total recorrida en el eje horizontal.

Después de obtener todos los datos procederemos a verificarlo experimentalmente, midiendo la distancia a la que el borrador topa con el piso (en el eje horizontal). Todo esto con el fin de acertar en los datos previamente calculados. Procedimiento

Sobre un plano inclinado con una liga, en posición sobre la horizontal, se busca conocer la fuerza que genera el trabajo de la liga mediante el uso del dinamómetro y midiendo la fuerza con la liga estirada a diferentes longitudes. En este caso, se midieron las fuerzas generadas por dicho trabajo con la liga estirada a 1, 2, 3, 4 y 5cm. Se bosquejó una gráfica que mostrase una función de fuerza (Newtons) en términos de la distancia (metros) de la liga estirada. Tras haber realizado dicho gráfico se buscó encontrar el área respectiva al área que se encuentra delimitada entre la curva generada por la función y el eje x, desde 0m hasta .05m. También se midió el peso del objeto a deslizar sobre el plano inclinado y la fuerza de rozamiento que este genera con el plano, con la ayuda del dinamómetro. Ahora bien, se procedió a medir, con la ayuda de un flexometro, la longitud del plano inclinado y la altura entre este y el suelo.

Realizadas dichas mediciones se procede a hacer el cálculo de la distancia horizontal recorrida desde el plano inclinado hasta la posición en la que aterriza en el suelo. Para esto haremos uso de la segunda ley de Newton y de las fórmulas de tiro parabólico de tal forma que:

〖∆x〗_f=〖∆x〗_1+∆x_2

∆x_1=(m〖(Vf)〗^2)/(2∑▒〖(fx)〗)

∆x_2=(Vf_x )(t)

Ahora, sustituyendo los datos que recopilamos con anterioridad. En la expresión: “∆x_1=(m〖(Vf)〗^2)/(2∑▒〖(fx)〗)“

Se encuentra "Vf_1 ", entonces, esa será la velocidad que lleve el objeto en el momento en que empieza a caer después de recorrer el plano inclinado, ahora, se procederá a calcular el tiempo desde el instante anteriormente mencionado y el instante en que este hará contacto con el piso.

t=(-(Vf_y)±√(〖(Vf_y)〗^2-4(∆Y)(-g/2)))/(2(g/2)), se tomará el discriminante positivo dadas las condiciones de la prueba, entonces una vez calculado el tiempo, procederemos a encontrar

...