SEGUNDA LEY DE NEWTON, la relación entre la fuerza, la masa y la aceleración en un movimiento rectilíneo

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Barrios Troutt D.G, Guerrero Morales A.J, Mendez Estrada A.

Universidad del Atlantico

Ingenieria Agroindustrial

Junio 11 /2015

Resumen

En el presente informe se mostrara los resultados obtenidos en la practica del laboratorio la cual se baso en la parte teorica de la segunda ley de newton, en este laboratorio se pusieron distintas condiciones y se tomaron los datos para de esta manera determinar lo que permite que la ley se de perfectamente.

Palabras claves: masa, fuerza, aceleración, movimiento.

1. Introducción

En el presente informe se expondrán los conocimientos adquirido en el laboratorio al poner en práctica la teoría de la segunda ley de newton. En este se expone de forma clara lo que se llevó acabo en el experimento para demostrar la relación entre fuerza, la masa y la aceleración en un movimiento. Esta experiencia nos permite que el aprendizaje y la explicación del movimiento con respecto a la dinámica se faciliten y describan el movimiento de un objeto en términos de su posición, velocidad y aceleración sin tener en cuenta que impulsa dicho movimiento. Un cuerpo se mantendrá en su estado de movimiento con velocidad constante a menos que una fuerza (halar o empujar) se oponga a ello. Esto quiere decir que las fuerzas son capaces de cambiar el estado de movimiento de los cuerpos y por lo tanto deben producir: aceleración.

 Ya sabien que el tema central es La Segunda Ley de Newton, se apoya en un conjunto de instrumentos (deslizador, carril de aire, cronometro, masa, etc.), para demostrar con resultados el cumplimiento o no de esta Ley, además de establecer la relación entre fuerza y aceleración cuando la masa permanece constante, de igual forma comprobaremos la relación entre masa y aceleración cuando la fuerza permanece constante. Además verificaremos las proporcionalidades teóricas e inversas descritas en la mayoría de los textos de estudio.

OBJETIVO

Analizar la relación entre la fuerza, la masa y la aceleración en un movimiento rectilíneo.

2. Discusión Teórica

Como el procedimiento que se realizo en el laboratorio es sobre La Segunda Ley de Newton entonces acontinuacion se hablara sobre esta, esta nos dice que la fuerza neta aplicada a un objeto es directamente proporcional a la aceleración que sufre ese objeto. Esa aceleración apunta en la misma dirección que apunta la fuerza neta. Además, la constante de proporción es la masa del objeto [1].

F = M.a

Donde F es la fuerza resultante aplicada sobre un cuerpo de masa m, y a, la aceleración que adquiere por la aplicación de la fuerza. F y a son vectores. Esta ley establece que la única causa de cambio en el estado de movimiento de un cuerpo es la aplicación de una fuerza externa neta. El propósito de este ejercicio de laboratorio es descubrir qué sucede con la aceleración de un objeto de masa m cuando se le aplica una fuerza externa neta al objeto. Se utilizara un sensor para registrar el movimiento de un objeto mientras es acelerado por una fuerza neta. Determinaremos qué le sucede a la aceleración del carro cuando aumentamos la fuerza neta mientras la masa se mantiene constante. Antes debemos recordar que la aceleración es el cambio de velocidad, con respecto al tiempo, cuando este tiende a cero, o bien, que la aceleración es la derivada de la velocidad con respecto al tiempo [3].

La segunda ley de nweton maneja el concepto de fuerza generalmente asocia a la fuerza con la capacidad que posee un objeto o individuo para producir movimiento. Hoy en día encontramos que un considerable número de personas aún manejan la concepción errónea de considerar a los seres vivos como los únicos agentes encargados para ejercer fuerzas. El concepto de fuerza es muy intuitivo. Se le reconoce como la causa de que un cuerpo cambie su estado de movimiento al proporcionarle una aceleración. De manera que si un cuerpo se encontraba detenido pasará a moverse y si estaba moviéndose a cierta velocidad constante pasará a moverse más rápido, más lento o a detenerse. Respecto a una definición precisa del concepto de fuerza, Richard Phillips feynman afirma si insisten en una definición precisa de fuerza, ¡nunca la tendrán! Primero, porque la segunda ley de Newton no es exacta, y segundo, porque para comprender las leyes físicas deben comprender que todas son alguna forma de aproximación, de acuerdo a lo anterior, trataremos de seguir tratando el concepto de fuerza a nivel intuitivo, desde luego, apoyado en los trabajos de Newton, pero haciendo la aclaración de que las expresiones matemáticas que intentan modelar algún fenómeno físico, no pueden funcionar a la perfección en el ámbito real, pues es muy difícil controlar(o conocer) todas las variables que intervienen en nuestro entorno natural. Los cuerpos en ausencia de fuerzas son por completo indiferentes al reposo o al movimiento uniforme, tal afirmación podría generar confusión al pensar que un cuerpo que se encuentre detenido o que se mueva a velocidad constante, está en esa condición debido a que no actúa ninguna fuerza sobre él, pero lo cierto es que dos fuerzas pueden actuar sobre un cuerpo y no provocar alteraciones en su estado de movimiento debido a esas fuerzas se balancean entre sí. Es decir, la fuerza neta o resultante que actúa sobre el cuerpo es cero; en consecuencia, no está sometido a ninguna aceleración. Las acciones externas no son necesarias para mantener el movimiento uniforme sino sólo para alterarlo, en virtud de que la cantidad asociada a una fuerza es la aceleración y no la velocidad. De acuerdo con Newton, las fuerzas son causas del cambio de movimiento, mientras que para Aristóteles, las fuerzas son necesarias para mantener el movimiento, es decir, son causas del movimiento.

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