Laboratorio de Física II DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

Laboratorio de Física II

Experiencia n°3:

DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

Integrantes:        

Pía Espina (recuperativo sección 10109-0-L-8, Prof. Voltaire Fuentes)

Jenniffer Neculqueo (recuperativo sección 10109-1-L-4, Prof. Ana Sandoval)

Álvaro

Francisco

Profesor: Sidney Villagrán

Miércoles 4 de mayo de 2016

Resumen  

El presente informe tiene como propósito analizar y representar el trabajo realizado en clases, se hizo un análisis y posterior descomposición de todas las fuerzas que afectan a un objeto para que se mantenga en equilibrio estático o se mueva con aceleración constante, para esto se trabajó en dos experimentos, del primer experimento se trabajó con una polea fija para transmitir la fuerza a partir de una cuerda que ejercía una tensión entre los dos objetos, con el propósito de descomponer igualmente las fuerzas tanto en el eje de las abscisas como en el de las ordenadas, con el fin de despejar el coeficiente de roce cinético junto con la tensión de la cuerda que actúa en el sistema, además de obtener la aceleración a partir de la relación funcional entre la velocidad y el tiempo, todo esto aplicando la teoría de error previamente aprendida ; del segundo experimento se obtuvo el coeficiente de roce estático a partir de la descomposición de las fuerzas que actúan sobre un objeto en un plano inclinado justo antes de iniciar el movimiento.

Introducción

En esta experiencia se analizará el movimiento de un cuerpo a través de la dinámica, una rama que estudia las fuerzas externas que provocan este movimiento del cuerpo, entre ellas se encuentran: el peso, la normal, la tensión, la fuerza de roce cinética y estática. Estas fuerzas se calculan mediante las dos primeras leyes de newton que especifican lo siguiente:

Primera ley:

La primera ley dice que todo cuerpo conserva su estado de reposo o en movimiento con velocidad constante, a menos que existan fuerzas aplicadas sobre él, por tal motivo que su aceleración es nula[pic 2]

Segunda ley:  

La segunda ley dice que la rapidez del cambio del momentum lineal respecto del tiempo es igual a la fuerza resultante que actúa sobre él, por lo que existe aceleración no nula. [pic 3]

Y se especifica:

 [pic 4]

Esto es, cuando el cuerpo está a punto de deslizar.

En el experimento dos se analizan distintos ángulos de un riel para saber el punto donde se tensa una cuerda que sostiene un cuerpo. Los ángulos y el peso del cuerpo son factores importantes ya que estos definen el punto exacto en que la cuerda se tensa.

Objetivos

Lo que se pretende obtener al realizar la actividad es:

• Medir magnitudes físicas.
• Aplicar los principios de Newton al movimiento de un cuerpo.
• Deducir las ecuaciones dinámicas del movimiento de un cuerpo.
• Determinar el coeficiente de roce estático y cinético entre dos superficies en contacto.

Procedimiento experimental

        Materiales actividad A y B:[pic 5]

• 1 interfase LabQuest mini (2)

• 1 sensor de movimiento (1)
• 1 sensor de fuerza (6)
• 1 riel (4)                        
• 1 polea fija (5)
• Cuerpos de metal (7)
• Pesa (8)
• Base, barras y nueces (3)
• 1 bloque de madera
• Hilo

Montaje actividad A

[pic 6]Figura 1.

Se monta el riel sobre la mesa (eje horizontal), luego en un extremo del éste se coloca la polea fija para que encima del riel se pueda colocar el bloque de madera, el cual unido al sensor de fuerza será amarrado mediante un hilo al cuerpo que queda colgando en el extremo, pasando por la polea.

También en el mismo extremo del riel se coloca un sensor de movimiento el cual estará conectado a una interfaz para que nos indique los gráficos de la posición, velocidad y aceleración los cuales serán analizados.

(Observar figura 1). 

Montaje actividad B:

[pic 7]

Figura 2

Se coloca un bloque de madera sobre el riel y se fija con hilo al sensor de fuerza, que estará ubicado a un extremo del riel. Luego, se comienza a subir cautelosamente el extremo del riel (donde se ubica el sensor de fuerza) hasta que se comience a mover el cuerpo. Todo esto registrando el ángulo de inclinación que posea el riel. (Observar figura 2).             

Resultados

En primer lugar se dará a conocer la sensibilidad que poseen los instrumentos que se han utilizado en las actividades realizadas:

1. Sensibilidad de la pesa: [pic 8]
2. Sensibilidad del sensor de fuerza: [N][pic 9]
3. Sensibilidad del sensor de movimiento: [m][pic 10]
4. Sensibilidad del medidor de ángulos: [rad] [pic 11]

Actividad A

En esta experiencia analizaremos dos cuerpos, uno un bloque de madera más un sensor de fuerza (de masa M) que está sobre el riel, el cual se mantiene fijo en su masa, y el otro cuerpo que se encuentra colgando a un extremo del riel el cual irá cambiando su masa (masas m).

• Datos registrados

Tabla de datos A (Se utilizarán solo dos movimientos del cuerpo)

Masa (M) fija =0.114kg

• Gráficos

Gráfico (1.1) de la primera masa posición v/s tiempo para masa = 119,74 (g):

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