Dinamica

INTRODUCCIÓN

Un cuerpo se mantendrá en su estado de movimiento con velocidad constante a menos que una fuerza se oponga a cierto movimiento, o sea, que sea producido por estar halándolo o empujándolo. Esto quiere decir, que las fuerzas son capaces de cambiar el estado de movimiento de los cuerpos y que por lo tanto deben producir: aceleración.

La cuarta experiencia de laboratorio, cuyo enunciado hace referencia a la segunda ley de newton tiene como propósito fundamental establecer una relación ya existente, esta relación nos dice entre la masa (m) y la aceleración (a) de un cuerpo en movimiento siendo este caso un móvil, cumpliendo:

F=m.a

Además, el propósito de trabajo experimental en el laboratorio fue el de preguntarnos ¿Cuál será la relación entre la fuerza y la aceleración? ¿Habrá algún otro parámetro que tenga que ver con la aceleración que experimenta un cuerpo cuando una fuerza actúa sobre él? En esta cuarta experiencia de laboratorio estaremos investigando estas dos preguntas con el propósito de definir experimentalmente lo que es la aceleración y fuerza.

OBJETIVOS

Verificar que cuando la fuerza resultante sobre un cuerpo no es nula, este se mueve con movimiento acelerado.

Comprobar que la aceleración para una fuerza dada, depende de una propiedad del cuerpo llamada masa.

Verificar que la aceleración de un cuerpo bajo la acción de una fuerza neta constante, es inversamente proporcional a su masa.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Dinámica

La dinámica estudia la relación entre el movimiento de los cuerpos y las causas que las produce dicho movimiento. Por ello para este estudio incluiremos los conceptos de masa y de fuerza a los conceptos utilizados en espacio y tiempo al estudiar y analizar se concluye que el movimiento es el resultado de una acción (fuerza) que ejerce todo los cuerpos sobre el objeto de estudio. Pero este movimiento dado dependerá básicamente de la aceleración que tiene este cuerpo.

Inercia

Es una propiedad de todo cuerpo, de mantener su reposo o movimiento (mantener su velocidad).La medida cuantitativa de la inercia de un cuerpo dado, es una magnitud física escalar denominada MASA, que en mecánica se considera una cantidad positiva y constante para cada cuerpo dado.

Segunda ley de newton

La “Primera ley de Newton” explica lo que ocurre a un objeto cuando la fuerza neta que actúa sobre él es cero; el objeto permanece en reposo o se desplaza en línea recta con rapidez constante. La segunda ley de newton responde la pregunta acerca de qué le sucede a un objeto sobre el que actúa una fuerza neta diferente de cero.

Imaginemos que empujamos un bloque de hielo sobre una superficial sin fricción. Cuando se ejerce una fuerza horizontal sobre el bloque, este se mueve con una aceleración, por ejemplo, de 2m/s2 . Si aplicamos una fuerza dos veces mayor, la aceleración se duplica. Si empujamos con una intensidad tres veces mayor, la aceleración se triplica, y así sucesivamente. A partir de estas observaciones deducimos que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta o resultante que actúa sobre él. Estas observaciones se resumen en la famosa “Segunda ley de Newton”

En forma de ecuación, podemos enunciar la “Segunda ley de Newton” como:

De acuerdo a la ecuacion planteada podemos obtener graficas con las siguientes relaciones.

Imagen 01: Grafica fuerza vs aceleración,

Fuente: Google

Imagen 02: Grafica aceleración vs masa

Fuente: Google

Peso.- Es la fuerza con la que la tierra atrae a los cuerpos, el cual varía con la posición geográfica.

MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO

Computadora personal con programa Pasco instalado.

Sensor de movimiento rotacional.

Soporte.

Móvil PASCAR.

Varillas (3).

Polea.

Pesas con porta pesas.

Cuerda.

Regla

PROCEDIMIENTO

MONTAJE

PASOS

Para empezar a realizar el laboratorio tuvimos que tener en cuenta la teoría brindada por el docente, toda aquella información obtenida seguidamente aplicarla a la hora de realizar dicho experimento.

Primer lugar, empezamos a armar el montaje cuyos materiales fueron entregados por el docente de manera ordenada, este montaje fue armada de tal modo que fuera igual o parecido al montaje que se encuentra en la Imagen 03 de este informe.

Una vez armado el montaje procedimos a colocar el terminal del cable que el sensor rotacional tiene en la computadora ya encendida con el programa PASCO, donde nos ayudara a obtener la aceleración que lleguemos a medir con el sensor.

Después de a ver obtenido las diferentes aceleraciones con respecto a cada peso que se le haya agregado, se calculó de manera teórica la fuerza N°1 que vendría a ser la F=mg siendo m la masa de bloques que produce la aceleración del móvil y g la gravedad (9,78 m/s2), y la fuerza N°2 que se obtuvo gracias a la aceleración obtenida

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