Ley de newton: Estática y dinámica

Introducción:

Objetivos:

• Realizar la comprobación experimental de las leyes de newton

• Define y aplica conceptos de dinámica, fuerza masa e Interpretar y describir las leyes de newton

• Determinar e los tipos de fuerza que actúan sobre un cuerpo.

La estática y la dinámica es una parte de la mecánica clásica que tiene como objeto, estudiar las condiciones que cumplen las fuerzas que actúan sobre una partícula o un sólido para mantenerse en equilibrio. Isaac Newton demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente durante su caída y su aceleración es la misma para objetos pesados y ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire, mejorando éste análisis al definir la fuerza ,la masa y relacionarlas con la aceleración .Según sus leyes y teorías Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante ; que para modificar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo solo tienen lugar si se produce una interacción entre dos cuerpos entrando o no en contacto y que con toda acción siempre ocurre una reacción contraria , estas se refleja constantemente en la naturaleza y no cabe duda que para los fenómenos de la vida diaria, estas teorías del movimiento siguen siendo la piedra angular de la dinámica con este procedimiento experimental se hallara los valores experimentales de los pesos y fuerzas como también calcular el coeficiente de fricción cinético y estático.

Procedimiento experimental:

Experiencia 1:

1. Se realizó un diagrama de cuerpo libre sobre un plano inclinado realizado con una superficie plana inclinada a distintos ángulos desde el apoyo de la mesa.

2. Se tomó una bolita ubicándola en uno de los extremos de la barra que se encontraba a una mayor altura.

3. Se dejó caer sobre la barra, anotando el tiempo con el que llegaba al final de la barra a distintas alturas de posición, proporcionadas por el alumnado.

4. Se registraron las observaciones.

Experiencia 2:

Realizar montaje de equilibrio el cual nos ayudara a Verificar la condición de equilibrio del sistema que cuenta con 2 poleas y 3 fuerzas sobre él.

Resultado:

Intento 1 Intento 2 Intento 3

Masa 1 250 g 250 g 250 g

Masa 2 200 g 300 g 200 g

Masa 3 200g 200g 240g

Ángulo α 37° 50° 30°

Ángulo β 14° 34° 21°

Discusión:

La práctica experimental demostró que el desplazamiento de un cuerpo sobre un plano inclinado, al variar la inclinación de dicho plano, el objeto inicia el movimiento al alcanzar un ángulo de inclinación crítico. Esto es debido a que al aumentar la inclinación, se reduce paulatinamente la componente perpendicular del peso, la fuerza N, que es proporcional al coseno del ángulo de inclinación.

Esto es así independientemente del peso del cuerpo, ya que a mayor peso, aumentan tanto la fuerza que tira el objeto cuesta abajo, como la fuerza normal que genera el rozamiento. De este modo, un coeficiente de rozamiento dado entre dos cuerpos equivale a un ángulo determinado, que se conoce como ángulo de rozamiento.

Utilizando la fórmula de Newton, F=ma. (Sumatoria de fuerzas sobre el cuerpo es igual a masa por aceleración). En este caso hay dos fuerzas opuestas, el peso en la dirección del plano inclinado Px y el rozamiento Fr. Justo antes de comenzar a moverse, el objeto está en reposo y la aceleración es nula, a = 0

Por lo tanto en la fórmula de Newton las dos fuerzas se igualan: Px - Fr = 0 ; Px = Fr.

Conclusión:

La segunda ley de dinámica de newton es la que nos dice y explica que los cambios de movimiento son producidos por las fuerzas, que son empujes que hacen cambiar y acelerar

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