Infrome fisica moderna

Aceleración de un ascensor con una balanza

Nombre: Macarena González S

Profesora: Elise Servajean

Asignatura: Física de la vida cotidiana

Fecha: 17/04/2019

Abstracto: Este experimento se lleva a cabo para determinar la aceleración de un ascensor al subir y bajar, a partir del uso de una balanza y de una persona dentro de un ascensor. Consiste en “pesar” a la persona mientras el ascensor se encontraba en reposo, subiendo y bajando. La medición se realizó 3 veces, obteniéndose lecturas parecidas en la báscula en las posiciones respectivas. Una vez obtenidas las lecturas, a partir de la fórmula de peso aparente, proveniente de la segunda ley de Newton, se calculó la aceleración del ascensor en ambos escenarios. De los resultados obtenidos se puede concluir que la aceleración es menor en el descenso y mayor en el ascenso, además de comprobar empíricamente que el peso aparente de la persona medido por la báscula disminuye cuando el ascensor desciende y sube cuando el ascensor asciende.

Introducción

Desde los orígenes, el Newton siempre ha buscado cuantificar sus recursos, las estrellas, sus tierras y sus frutos, con los cuales los pueblos hacían negocios. Pero para que el intercambio entre los terratenientes fuera justo, se idearon formas más precisas de cuantificación de masa. Los egipcios crearon la balanza aproximadamente en el año 3.500 antes de Cristo, lo que llevó al ser humano a realizar mediciones precisas que sirven hoy en día para el mercado, la industria, el deporte, la medicina, en fin, para la vida cotidiana (1).

 La forma que tomó la balanza primitivamente “consistía en una columna con un astil atado con una cuerda en cuyos extremos, mediante la cual se sostenían bandejas. En dichas bandejas era donde se colocaban, por un lado, la mercancía que se quería pasar y, por el otro, una pesa de un valor que debía ser convenido” (2).

El humano también buscó respuestas a los fenómenos del movimiento y la mecánica. En 1865 Isaac Newton creó la ley de la Gravitación Universal, la cual entrega directrices de lo que va a ser el movimiento de cuerpos en la tierra. Otorga seguridad al decir qué es lo que va a suceder cuando deje caer un lápiz, credibilidad cuando se hable de la relación que establecen la Luna y La Tierra y parámetros invariables de muchos de los fenómenos físicos, del día a día, que ocurren en este planeta. (3)

Todos los objetos son atraídos hacia la Tierra. La fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre un objeto se llama fuerza gravitacional. Esta fuerza se dirige hacia el centro de la Tierra y su magnitud se llama peso del objeto. (4) Lo que impide que haya aceleración hacia abajo debido a esta es una fuerza de reacción llamada fuerza normal que actúa hacia uno (5). Se suelen confundir los términos masa y peso. Serway (4) señala que por un lado, la masa (de unidad de medida en el SI el kilogramo) es una propiedad inherente de un objeto, y es independiente de los alrededores y del método que se aplica para medirla. Esta especifica cuánta resistencia muestra un objeto para cambiar su velocidad, es decir, mientras más grande sea la masa de un objeto, menos acelera el objeto bajo la acción de una fuerza dada que haya sido aplicada. El peso de un objeto, por el otro lado, es igual a la magnitud de la fuerza gravitacional ejercida sobre el objeto y varía con la posición. La balanza mide la fuerza normal o peso aparente y luego la traduce a una masa en kilos (5), lo que genera un gran beneficio a la exactitud de los resultados de las mediciones, ya que no variarán según posición, es decir, un kilo de pan en La Paz, Bolivia seguirá siendo un kilo en Viña del Mar, Chile.

La segunda ley de Newton señala que “cuando se ve desde un marco de referencia inercial, la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta o suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él e inversamente proporcional a su masa” (4). Enunciado que se puede expresar matemáticamente de la manera (considerando que fuerza y aceleración son vectores):

Ecuación 1:                 (4)[pic 1]

En otras palabras, “el resultado que producen una serie de fuerzas sobre un cuerpo es que dicho cuerpo se acelere en la misma dirección y sentido que la suma de las fuerzas que le son aplicadas y con una intensidad o módulo igual a la resultante de las fuerzas dividida entre la masa del cuerpo” (6).

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