Segunda ley de Newton

Introducción

La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

En la siguiente experiencia buscamos hallar la aceleración de dos carros dinámicos aplicando fuerzas diferentes, sin embargo, tendrán la misma masa. Para determinar la aceleración de dichos cuerpos tendremos que despejar la formula anterior, quedando esta de la siguiente forma:

a = F/m

Problema de investigación

Los estudiantes de décimo grado tienen dificultades para aplicar los fundamentos de la segunda ley de newton.

Objetivos:

General:

Determinar la aceleración de los carros dinámicos por medio de los valores de fuerza y masa.

Específicos:

• Estudiar los conceptos básicos de la dinámica.
• Establecer la relación entre aceleración, fuerza y masa.
• Verificar el cumplimento de que la aceleración es igual a fuerza sobre masa.

Variables:

Independientes:

• Velocidad.
• Tiempo.
• Masa.
• Fuerza.

Dependientes:

• Aceleración.

Hipótesis:

• El carro dinámico 2 tendrá una aceleración mayor a la del carro dinámico 1.
• La aceleración en ambos carros dinámicos será mayor a 0.

Materiales:

• Polea.
• Cuerda.
• Balanza.
• Carro dinámico.
• Bloque.
• Pesa de 200 y 500g.

Procedimiento experimental

1. Armar el montaje presentado en la figura. En el extremo de la cuerda cuelga 1 pesa de 200g y aseguramos que se mantenga estable.

FIGURA

1. Determinar la masa del carro dinámico y hallar el peso de la masa de 200g lo que será la fuerza del sistema.
2. Luego de tener todo preparado, soltamos el carro dinámico para observar el su movimiento.
3. Repetir los pasos anteriores reemplazando la pesa de 200g, por una de 500g.

Conclusiones

Al finalizar la experiencia y comparando los resultados de los dos sistemas, podemos deducir que:

• Logramos solucionar nuestro problema de investigación gracias al correcto análisis previo de la experiencia; lo que trajo consigo un correcto análisis de los resultados y el correcto aprendizaje de este.

• Nuestras hipótesis fueron verificadas y pudimos encontrar que la respuesta a nuestra primera hipótesis se basa en el siguiente principio:

“La fuerza es directamente proporcional a la aceleración”.

            Esto quiere decir que si aumentamos la fuerza que es ejercida sobre el carro

            dinámico, su aceleración también aumentara.

Preguntas de profundización

1. ¿Qué es la cinemática?
2. ¿Qué es la dinámica?
3. ¿Cuáles son los principios básicos de la dinámica?
4. ¿Cuáles son las características del movimiento?
5. ¿Qué es la aceleración de gravedad?

Bibliografía

• https://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html
• http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/cinematica/cinematica.htm
• https://sites.google.com/site/timesolar/fuerza/segundaleydenewton

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