Leyes de Newton

PROTOCOLO

INTRODUCCION

Las leyes de Newton son muy importantes en la física, gracias a estas leyes podemos observar el comportamiento de los objetos en una determinada situación. El objetivo de la práctica es verificar la Segunda Ley, esta ley es relacionada con la fuerza y la aceleración que experimenta un cuerpo. Es necesario llevar a cabo un experimento para comprobar la concordancia y significado de los datos obtenidos con la forma matemática de la ley propuesta por Newton.

La Segunda Ley de Newton establece que la fuerza experimental por un cuerpo es proporcional al producto de la masa y la aceleración. En esta teoría, la masa del cuerpo es constante, y también notamos que para acelerar el movimiento es indispensable proporcionar mayor fuerza. En este experimento analizaremos que los cuerpos con diferentes masas pueden experimentar diferentes aceleraciones. De igual manera, observaremos que ocurriría si variamos la fuerza ejercida sobre el cuerpo, y qué tan flexible puede ser la ecuación propuesta por Newton.

OBJETIVO

Describir física y matemáticamente la relación entre fuerza, aceleración y masa.

Conocer, entender y comprender las aplicaciones de la segunda Ley de Newton.

MATERIALES

- Carro dinámico

- Cronómetro

- Pesas y porta pesas

- Soportes

- Cuerdas

- Cinta métrica

- Poleas

- Balanzas

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

a) Fuerza y aceleración

1. Mida la masa del porta pesas.

2. Sujete un carro dinámico con una cuerda y pásela por dos poleas para darle mayor recorrido (Figura 1). En el otro extremo de la cuerda coloque un porta pesas. Al variar este peso se debe producir diversas aceleraciones sobre el carro.

3. Coloque una masa de aproximadamente 100gr en el porta pesas, suelte el carro y mida el tiempo 1 que demora el carro en recorrer una distancia X. Repita tres veces la medición y obtenga el tiempo promedio para llevarlo a la tabla 1.

4. Varíe el peso sobre el porta pesas y repita el numeral anterior hasta lograr cuatro conjuntos de datos.

b) Masa y aceleración

1. Ahora coloque una masa de aproximadamente 200 gr en el porta pesas (figura 1.1 Para ejercer una fuerza constante sobre el carro. Suelte el carro y mida el tiempo que demora en recorrer una distancia X. Repita sus ensayos tres veces para promediar el tiempo. Lleve los datos a la tabla 2. La masa del carro se obtiene con la balanza.

2. Coloque una masa de 500 gr sobre el carro y repita las mediciones del numeral anterior. El valor de la masa que se lleva a la tabla 2 es la suma de la masa aplicada más la masa del carro.

3. Repita las mediciones colocando masas de 1000 y 1500 gr sobre el carro.

DATOS OBTENIDOS

Tabla I. Datos para analizar la fuerza y la aceleración.

|F (New) |F1 |F2 |F3 |F4 |

|x = 0.83 m |100g |150g |200g |250g |

|t (s) |1.64 |1.31 |1.285 |0.925 |

|(m/s2) |

|0.61 |0.96 |0.98 |1.91 |

Tabla II. Datos para analizar la masa y la aceleración.

Dato de consideración:

Masa del Carrito: 936, 8g

|m (kg) |m1 |m2+500g |m3+1000g |m4+1500g |

|x = 0,83 m |936.8 |1436.8 |1936.8 |2436.8 |

|t (s) |1.075 |1.18 |1.42 |1.66 |

|(m/s2) |

|1.4 |1.19 |0.82 |0.60 |

ANÁLISIS Y CONCLUSIONES

a) Fuerza y aceleración

1. Con los datos de la tabla I realice una gráfica fuerza contra aceleración. ¿Qué tipo de gráfica obtuvo?

RTA:

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