Demostración de la segunda ley de Newton
Andres Figueroa AranibarDocumentos de Investigación14 de Septiembre de 2015
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- Objetivo
Demostrar las leyes de newton por medio de cálculos experimentales y el uso de la teoría de errores.
- Material
- Carro.
- Cronometro.
- Flexo metro.
- Contrapesos.
- Peso Adicional (Usado encima el Carro).
- Balanza
- Pista (Trayectoria que sigue el Carro).
- Procedimiento
Se pesaron los objetos a usar tales como el carrito. los contrapesos, y el peso adicional, luego se determina la distancia a experimentar, se pone los contrapesos para generar tensión en la polea y así generar movimiento, a estos desplazamientos se les determina el tiempo de movimiento, esto se realiza 5 veces cada vez para poder sacar un promedio y los errores que se obtuvieron, por último se realiza todos estos pasos 4 veces 1 con 1 contrapeso otro con 2 contrapesos y los últimos 2 con el peso adicional sobre el carrito.
- Medidas
En la siguiente tabla se muestran las medidas obtenidas mediante el laboratorio.
CASO 1 | CASO 2 | CASO 3 | CASO 4 | |
t1 | 2.83 | 1.83 | 3.74 | 2.07 |
t2 | 2.76 | 1.76 | 3.55 | 1.93 |
t3 | 2.93 | 1.70 | 3.77 | 2.03 |
t4 | 3.04 | 1.67 | 3.62 | 1.99 |
t5 | 2.87 | 1.77 | 3.65 | 2.08 |
D | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Mcarrito+X | 0.4985 | 0.4985 | 0.6421 | 0.6421 |
Mcuelga+gancho | 0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.02 |
Tabla 1. Medidas
- CALCULOS Y RESULTADOS
Se desea demostrar la segunda ley de Newton con este proceso experimental, por lo que se procede a calcular los valores medios del tiempo y sus errores para cada caso con la ecuación:
[pic 1]
De igual manera se procede con la aceleración:
[pic 2]
Y posteriormente se calcula:
[pic 3]
[pic 4]
Posteriormente se obtuvieron los siguientes cálculos:
[pic 5] | [pic 6] | [pic 7] | [pic 8] | [pic 9] | [pic 10] | |
Caso 1 | 2.886 | 0.1060 | 12.006 | 8.3203 | 6.007 | 4.1329 |
Caso 2 | 1.746 | 0.0627 | 32.803 | 37.5749 | 16.812 | 19.2866 |
Caso 3 | 3.666 | 0.0896 | 7.441 | 4.0593 | 4.754 | 2.5491 |
Caso 4 | 2.020 | 0.0616 | 24.507 | 24.2647 | 16.030 | 15.8697 |
Tabla 2. Cálculos Obtenidos
Con los anteriores cálculos se procedió a obtener los siguientes resultados:
[pic 11] | [pic 12] | |
Caso 1 | Z1=1.8741 Z2=10.1399 | [1.8741, 10.1399] |
Caso 2 | Z1=-2.4746 Z2=39.0986 | [-2.4746, 39.0986] |
Caso 3 | Z1=2.1049 Z2=7.3031 | [2.1049, 7.3031] |
Caso 4 | Z1=0.1603 Z2=31.8997 | [0.1603, 31.8997] |
Tabla 3. Resultados
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