Laboratorio De Fisica

ABSTRACT

This research was conducted to demonstrate the behavior of the trolley in an inclined plane and that the acceleration is affected by the angle of inclination that the latter possesses. We will make the practice of physical theory of the gravitational constant through a practical and easy experiment. With different materials and a program called DataStudio is a utility to view the data collected from the sensor, through this program we were able to analyze the results, compare them and draw conclusions. Getting the graphs to study the slopes of these curves are generated, in addition to checking the theory of Newton's second law. This law explains what happens if on a moving body (whose mass does not have to be constant) acts a net force, ie the force change the state of motion of the cart, changing speed or direction in module.

OBJETIVOS

El objetivo de nuestra experimentación se basa en la investigación de la aceleración y constante de gravedad en un plano inclinado. De esta manera podemos darnos cuenta en cómo varían los datos dependiendo del ángulo de inclinación.

INTRODUCCIÓN

La constante gravitacional es un número de manejo popular 9,81 m/s2. Sabemos que la gravedad es una fuerza que nos atrae a la tierra, pero no conocemos con precisión cómo se comporta cuando las personas u objetos se encuentran en un plano inclinado.

Es trascendental enfatizar en que los estudios sobre el comportamiento de los cuerpos ha sido un tema discutido desde siglos, siendo Newton el más relevante en las indagaciones, planteando tres leyes esenciales sobre el comportamiento de los cuerpos, centrándonos en la segunda ley: Ley de Aceleración.

∑F= m*a

Diremos que 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 se debe a que las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos, pero que pasa cuándo el cuerpo está inclinado, en ese caso es necesario pensar en que las fuerzas actuantes se comportan como vectores, es decir tendrán una composición en cada eje del plano cartesiano, comprendiéndolo mediante el diagrama de cuerpos, diremos que la fuerza normal al actuar de manera perpendicular al plano inclinado no tendrá participación en este movimiento.

Sabiendo entonces que utilizaremos el impulso que le entreguemos al móvil, la aceleración de gravedad a calcular quedará conformada por la siguiente ecuación:

m* g* sen α = m*a

a= g* sen α

Diagrama de cuerpos

Debido a que la aceleración es constante, la posición del cuerpo en cualquier instante esta dado por la fórmula:

X=X0 + ½ at2 + V0 *t

Ahora como sabemos que tanto la posición inicial (X0) como el tiempo (t) son cero, por partir desde un estado de reposo, la ecuación quedará así:

X= ½ at2

Tal como revisamos anteriormente, es posible reemplazar a= g* sen α, podemos reescribir la fórmula de esta manera:

X= ½ g*sen α *t2

Midiendo el tiempo que se tarda en recorrer cierta distancia y midiendo el ángulo α podremos obtener la constante de aceleración gravitacional, a través de la corrección lineal que se establezca para el cálculo de la pendiente.

Es fundamental destacar que el roce como fuerza esta vez no será considerado para la obtención de los resultados, pero si para su análisis posterior.

Finalmente se utilizará la fórmula del seno para calcular el ángulo:

Sen= cateto opuesto/ hipotenusa

Es interesante analizar este tipo de fenómenos físicos ya que es posible encontrarlos fácilmente en la vida cotidiana, un buen ejemplo de cómo los planos inclinados actúan son las rampas ya que se centran en dos aspectos: reducir el esfuerzo necesario para elevar un objeto y dirigir el descenso de objetos o líquidos. La ventaja principal que tiene, es que necesita una fuerza menor que la empleada al levantarse el cuerpo verticalmente, aumentando la distancia recorrida y venciendo la fuerza de rozamiento.

Representación de una rampa

MONTAJE EXPERIMENTAL

Para verificar si la teoría esta en lo cierto debemos corroborar ésta, solo necesitamos llevar a la práctica las variables para saber si esta en lo correcto.

Aplicamos la plataforma que se muestra en la figura (2), empezando a tomar las medidas solicitadas para el experimento para así evitar problemas al momento de trabajar.

FIG. (2) –Instrumento marca Pasco para calcular velocidad, aceleración y tiempo.

Primero que todo se conecta el Photogate a la interfaz

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