Laboratorio #5 Segunda Ley de Newton con masa constante
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Universidad de Puerto Rico
Recinto de Humacao
Departamento de Física
Laboratorio #5
Segunda Ley de Newton con masa constante
Melody M. García
FISI3013
Martes, 7:30-10:20am
Prof. Esteban Aviles
22 de septiembre de 2015
Datos:
- Para cada uno de los tres experimentos, anote la masa del porta masas, o soporte de masas, y calcule la fuerza externa neta. Por ejemplo, para el primer experimento, F = (masa del soporte + 20 g) × 9.81. Escriba ambos valores en la tabla 1. Recuerde convertir las fuerzas a newton (N) antes de escribir su valor en la tabla 1
Tabla 1. Datos iniciales para los tres ejercicios
Experimento | m1 = masa del soporte + masa añadida al soporte (kg) | Fuerza neta calculada (N) = m1g | m2 = masa del carro + masa añadida al carro(kg) |
1 | 0.025 kg | 0.245 N | 0.6788 kg |
2 | 0.045 kg | 0.441 N | 0.6588 kg |
3 | 0.065 kg | 0.637 N | 0.6388 kg |
- Según el procedimiento grafique velocidad vs. tiempo para cada experimento, obtenga la pendiente del tramo recto y anote sus resultados en la tabla 2. Incluya sus gráficas en el informe
Tabla 2. Valores de la aceleración
Gráfica | Pendiente = Aceleración (m/s2) |
1 | 0.263 m/s2 |
2 | 0.488 m/s2 |
3 | 0.737 m/s2 |
Preguntas
- ¿Cómo cambió el valor de la aceleración del sistema a medida que aumentamos la fuerza externa con la que halamos el carrito?
El valor de la aceleración fue cambiando a medida en que se fue aumentando el peso (fuerza externa) en el porta masas su pudo observar que la aceleración con la que se desplazaba el carrito por el plano iba aumentando. Es decir, a mayor fuerza (o peso) mayor aceleración.
- Calcule la aceleración predicha por la teoría cuando la masa es constante y la fuerza neta aumenta. Use la ecuación que aparece en seguida. Note que la aceleración es el cociente de la fuerza neta dividida entre la masa total. Escriba sus datos en la tabla 3.
a=m1gm1+m2
Experimento | Aceleración predicha (m/s2) | Aceleración medida (m/s2) | Diferencia % |
1 | 0.348 | 0.263 | 24.4 |
2 | 0.627 | 0.488 | 22.2 |
3 | 0.906 | 0.737 | 18.7 |
- Con los datos obtenidos haga una gráfica de fuerza neta (N), de la tercera columna de la tabla 1, vs. aceleración (m/s2) medida, de la segunda columna de la tabla 2, y calcule la pendiente de la recta obtenida. La teoría predice que la pendiente de esta recta es la masa total del sistema. Incluya esta gráfica en su informe
m=m1+m2=∆F∆a
[pic 1]
Masa total medida (kg) | Masa total obtenida de la pendiente (kg) | Diferencia % |
0.9090 | 0.8263 | 10 |
- ¿Cuál variable, o variables, mantuvimos constantes en los tres experimentos? ¿Cuáles controlamos? ¿Cuáles cambiamos?
Las tres variables principales son la masa total del sistema, aceleración y magnitud de la fuerza externa aplicada. La variable que se mantuvo constante en los tres experimentos fue la masa total del sistema. La magnitud de la fuerza externa aplicada fue la variable controlada y la aceleración la cambiante.
- En este experimento trabajamos con tres variables: aceleración, masa total del sistema, y fuerza externa. Diga cuál fue la variable dependiente y cuál la independiente.
La variable dependiente fue la aceleración y la independiente la fuerza externa aplicada. Esto es debido a que, a medida que aumentaba la fuerza externa aplicada con mayor aceleración se movía el carrito por el plano. La masa total del sistema se mantuvo constante en los tres experimentos.
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