Las leyes de Newton en el laboratorio

Las leyes de Newton en el laboratorio

Práctica de Física 1ºA BTO

Colegio Sagrada Familia de Urgel | Técnicas Experimentales

Marta Garbayo, Iván Hidalgo y Belén Romero

¿Quién era Newton?

Sir Isaac Newton (25 de diciembre de 1642 JU – 20 de marzo de 1727 JU; 4 de enero de 1643 GR – 31 de marzo de 1727 GR) fue un físico, filósofo,teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae naturalis principia mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks) y el desarrollo del cálculo matemático.

Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736–1813), dijo que "Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo."

Práctica 1: Primera Ley de Newton.

INTRODUCCIÓN.

La primera ley de Newton o ley de inercia afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas (o en el que las que actúan se anulan entre sí) permanece en reposo o moviéndose con velocidad constante.

Para ello vamos a realizar un sencillo experimento en el que será necesario un vaso, una carta y una moneda. Lo que ocurrirá será debido a que sobre la moneda no estará actuando ninguna fuerza por lo que permanece en el mismo lugar, al no encontrarse sostenida por la carta, la moneda caerá.

OBJETIVO.

Demostrar la primera ley de Newton y aplicarla de una manera fácil y práctica.

MATERIALES.

• Un vaso.

• Una carta.

• Una moneda.

PROCEDIMIENTO.

1. Colocamos la carta encima del vaso en posición horizontal.

2. Colocamos la moneda encima de la carta.

3. Damos un golpe fuerte y rápido a la carta para que salga disparada.

Práctica 2: Segunda Ley de Newton.

INTRODUCCIÓN.

La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido.

En la práctica que vamos a llevar a cabo, descubriremos que a pesar de que la masa de la pesa que arrastra el cochecito sea mucho menor, lo pondrá en movimiento. ¿Por qué? Pues muy sencillo. Para comprenderlo, deberemos interpretar las fuerzas que se ejercen en el sistema y desarrollar las fórmulas necesarias.

El montaje a realizar será el siguiente:  Movimiento

Coche N T Cuerda

Polea

P’ T

Pesa P Pie

Como puede observarse, en el dibujo figuran todas las fuerzas que actúan.

- Respecto al carrito, éste se ve afectado por su peso, por la fuerza normal, y por la tensión de la cuerda, que va en dirección contraria al objeto.

- Respecto a la pesa, sobre esta solo actúa su propio peso y la tensión

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