2da ley de Newton
ANTONYJUAN986 de Junio de 2015
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SEGUNDA LEY DE NEWTON
OBJETIVO TEMÁTICO:
Verificar mediante el equipo experimental de dinámica la segunda ley de newton
OBJETIVO ESPECÍFICO:
Hallar experimentalmente la relación entre la fuerza resultante aplicada a un cuerpo y la aceleración del mismo.
MATERIALES:
Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulación de aire comprimido.
Disco de metal (Puck).
Chispero eléctrico de frecuencia constante.
Una polea, cuerda y canastilla.
Un nivel de burbuja.
Pesas (pesa 1=0.2034kg, pesa2=0.2006kg, pesa 3=0.0502kg)
Papel bond tamaño (papelógrafo)
Regla metálica.
FUNDAMENTO TEÓRICO
La segunda ley de Newton, nos indica que la fuerza aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo.
DCL (DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE)
ECUACIONES RESOLVIENDO (i) y (ii)
mg T = ma…. (i) a=g (m/m+M)
T = Ma………… (ii) g=9.8 m/s^2
En el sistema mostrado se tendrá:
Faceleradora=Fneta =mg= (M+m) a
Faceleradora=mg
Faceleradora= (M+m) a
FRECUENCIA DE CHISPERO
f(Hz) T=1/f (s)
20 0.05
ANÁLISIS DINÁMICO DEL DISCO
CASO1 (m= 0.215 kg=masa de la pesa 2 + masa del balde)
Movimiento del disco
t(s) x(t)
0 0
0.05 0.5
0.1 1.1
0.15 1.9
0.2 2.8
0.25 3.95
0.3 5.2
0.35 6.65
0.4 8.2
0.45 9.9
0.5 11.65
CASO 2 (m=0.2178kg=masa de la pesa 1+ masa del balde)
Movimiento del disco
t(s) x(t)
0 0
0.05 0.5
0.1 1.1
0.15 2.05
0.2 3.15
0.25 4.4
0.3 5.9
0.35 7.55
0.4 9.35
0.45 11.2
0.5 13.15
CASO 3 (m=0.268kg=masa de la pesa 1 + masa de la pesa 3 + masa del balde)
Movimiento del disco
t(s) x(t)
0 0
0.05 0.7
0.1 1.9
0.15 3.5
0.2 5.4
0.25 7.7
0.3 10.3
0.35 13.15
0.4 16.3
0.45 19.8
0.5 23.65
CASO 4 (m=0.2652kg=masa de la pesa 2 + masa de la pesa 3 + masa del balde)
Movimiento del disco
t(s) x(t)
0 0
0.05 0.7
0.1 1.85
0.15 3.5
0.2 5.55
0.25 8
0.3 10.7
0.35 13.7
0.4 16.9
0.45 20.25
0.5 24.05
CASO 5 (m=0.4184kg=masa de la pesa 1 + masa de la pesa 2 + masa del balde)
Movimiento del disco
t(s) x(t)
0 0
0.05 0.95
0.1 2.5
0.15 4.8
0.2 7.65
0.25 11.2
0.3 15.3
0.35 19.95
0.4 25.1
0.45 30.65
0.5 36.6
INTERPRETACION DE RESULTADOS
Dadas las gráficas de ajuste de curva y las ecuaciones del movimiento del disco, respecto a diferentes m, es posible hallar la aceleración experimental del disco (a exp) derivando la ecuación del movimiento dos veces.
a exp= (d^2 x)/(dt^2 )
Para hallar la aceleración teórica usamos la ecuación dinámica del disco,formulada en el fundamento teórico.
a teórica= gm/((m+M)) , donde m= (masa de la pesa)+(masa del balde)
TABLA DE DATOS
M (kg) m(kg) Masa total(kg) aexp(m/s^2) ateórica(m/s^2) Fuerza aceleradora (N)
1 0.834 0.2150 1.0490 0.60152 2.0086 2.1070
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