Representar y estudiar el movimiento de unos carritos de laboratorio mediante puntos registrados en cintas, tablas de datos y gráficas.

Fundamentos de Mecánica

5. FUERZA, MASA Y ACELERACIÓN

OBJETIVOS

• Representar y estudiar el movimiento de unos carritos de laboratorio mediante puntos registrados en cintas, tablas de datos y gráficas.
• Buscar posibles relaciones entre las variables fuerza, masa y aceleración asociadas con el movimiento de los carritos.
• Estudiar la propagación de incertidumbres asociadas con las mediciones.

PROCEDIMIENTO

        Haga el montaje del experimento según las indicaciones del profesor. Preste especial atención a la nivelación de la rampa y a la posición de la polea para que la cuerda tensa se mantenga horizontal. Instale adecuadamente el registrador de puntos.  El carrito de laboratorio (m1) y las masas colgantes (m2) se mueven unidos por una cuerda de masa despreciable, por la acción del peso de las masas colgantes (m2g).

        Haga mover el sistema utilizando 5 valores diferentes de m2 y registre una cinta para cada valor de m2. Verifique que M = m1 + m2 se mantenga constante. Marque y procese cada cinta registrada de manera semejante a la de la práctica de “Movimiento en una dimensión”. Haga una sola tabla con las variables t (ut)  y  v (cm/ut) para las cinco cintas y grafique v versus t en papel milimetrado, las 5 gráficas sobre los mismos ejes. Si obtiene rectas, determine la aceleración correspondiente a cada una y haga una tabla con  la fuerza F = m2g en Newtons (N) y la aceleración en cm/ut2. Grafique a como función de F en papel milimetrado. Represente las incertidumbres. Interprete esta gráfica.

        Ahora deje fijo el mayor valor de m2 y varíe 4 veces m1 agregando bloques sobre el carrito. Haga mover el sistema y registre una cinta para cada valor de m1. Marque y procese las cintas como antes; tabule y grafique como antes v como función de t (incluya los datos correspondientes al carrito desocupado cuando se mueve con m2 máxima). Si obtiene rectas, determine la aceleración asociada con cada una y haga una tabla con la masa M = m1 + m2 en kg, el inverso de la masa (1/M en 1/kg) y la aceleración en cm/ut2. Haga la gráfica de a versus 1/M en papel milimetrado con las incertidumbres respectivas. Interprete esta gráfica.

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