Segunda ley de Newton

INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo de laboratorio se divide en 2 partes elementales y muy importantes en la mecánica clásica: “Segunda ley de Newton” y “Trabajo y Energía”.

La segunda le de Newton explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.

En cuanto al trabajo y la energía se puede decir que están íntimamente ligados. Se llama trabajo a la energía usada para deformar un cuerpo o, en general, alterar la energía de cualquier sistema físico. Ambas magnitudes se miden en la misma unidad: el “Joule”.

A continuación se procederá a mostrar a través de gráficos y tablas los datos del experimento realizado en el laboratorio, para luego ser analizados.

Segunda ley de Newton

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Los materiales necesarios para realizar esta parte son los mismos que en la anterior experiencia de laboratorio, añadiéndole 4 pesas de 10g, 20g, 50g, 100g y 200g de masa teórica, las cuales servirán para poder calibrar los resortes que llamaremos A y B.

Luego se siguen los siguientes pasos:

Medir las deformaciones de los resortes usando las pesas a partir de donde se empiece a notar una deformación apreciable.

Graficar en forma ascendente los puntos peso vs deformación para determinar la ecuación de ajuste, indicando el valor de la constante elástica del resorte.

Con la deformación de los resortes se halla el vector fuerza de cada uno en los puntos de análisis.

Determinar el vector fuerza de rozamiento (f k) aplicando la segunda ley de newton.

Con la fk obtenida y con la masa del cuerpo se halla µk.

Con toda la información hallada se procederá a realizar una tabla de datos junto a la gráfica fk vs t.

Por último se procederá a mencionar ciertas observaciones, conclusiones y recomendaciones que se obtendrán de lo visto en el experimento.

(Acá no hay nada porque va la tabla)

OBSERVACIONES

• Todas las mediciones se hicieron con instrumentos calibrados en milímetros para poder reducir un poco la incertidumbre de la experiencia.

• En ocasiones se tuvieron que omitir algunos puntos en los gráficos de las calibraciones de los resortes, esto para obtener un valor de R2 ≥ 0.99, ya que estos puntos se desviaban demasiado de la recta de ajuste.

• Observando el cuadro de resultados experimentales notamos que la fuerza de fricción es variable, más no constante como se debería de esperar en caso ideal.

• Se observa que en todo el experimento los resortes A y B se encuentran estirados, por lo cual existen fuerzas elásticas que determinan la trayectoria formada por el disco.

• Para hallar las constantes de los resortes se consideró sus masas, aun cuando estas son insignificantes en comparación a las pesas usadas en la prueba. En todo experimento se deberían tener en cuenta.

• En todo el experimento se ha obviado el cálculo de las incertidumbres de medida, para un cálculo más rápido y sencillo, por ejemplo en las medidas de las deformaciones de los resortes y en la masa del “Puck”.

CONCLUSIONES

 Experimentalmente, se pudo demostrar la segunda ley de Newton.

 También se pudo notar mediante los datos la existencia de la fuerza de rozamiento y que esta no es constante.

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