Segunda ley de newton

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-*SEGUNDA LEY DE NEWTON

1. COMPETENCIA

• Analiza y verifica la relación existente de la fuerza aplicada y la aceleración sobre el objeto con criterio y responsabilidad

1. INFORMACIÓN TEÓRICA

Un cuerpo se mantendrá en reposo o en movimiento con velocidad constante cuando la fuerza neta sobre él es nula (primera ley de Newton).

Cuando se ejerce una fuerza sobre un bloque, éste se mueve con una aceleración a. El movimiento de un objeto sobre el cual actúa una fuerza está regido por la Segunda ley de Newton. La aceleración de

un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

→

𝑎α

→

∑𝐹

𝑚        (1)[pic 3]

Si la constante de proporcionalidad es igual a la unidad; entonces, relacionamos la masa, la aceleración y la fuerza a través del enunciado matemático de la Segunda ley de Newton:

→        →

∑ 𝐹 = 𝑚𝑎        (2)

→

Donde ∑ 𝐹 es la fuerza neta, es decir la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto.

En nuestra experiencia consideraremos un bloque de masa M que está unido mediante una cuerda a un bloque de masa m a través de una polea, como se muestra en la figura 1. En este sistema se desprecia la fricción entre el carrito-rampa y cuerda-polea.

Aplicando la segunda ley de Newton a cada una de las masas tenemos:

[pic 4]

Figura 1

→        →

𝑇 = 𝑀𝑎        (3)

→        →        →

𝑇 − 𝑚𝑔 = 𝑚𝑎        (4)

De las ecuaciones (3) y (4) podemos obtener la magnitud de la aceleración y la tensión

[pic 5]

(5)

(6)[pic 6]

1. MATERIALES Y ESQUEMA

•         Debe de ingresar a este link : https://www.walter-fendt.de/html5/phes/newtonlaw2_es.htm

• Papel milimetrado

• Calculadora

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Figura 2 . Imagen referencial del Simulador

SEGUNDA LEY DE NEWTON

1. CUESTIONARIO PREVIO

Responda las preguntas y presente al inicio de la sesión de laboratorio para su revisión.

1. La segunda ley de Newton establece una relación entre la aceleración y la fuerza neta. ¿Depende la fuerza de la aceleración o viceversa? Explique.

La aceleración es la que depende de la fuerza, ya que, si no se aplica fuerza a un móvil estático, este no empezará a moverse, y de no aplicar más fuerza, este no cambiará su velocidad

1. Deduzca las ecuaciones 5 y 6.

La ecuación 5 se refiere a la ecuación F=ma , donde la fuerza es la fuerza en newtons que genera el peso del objeto que jala hacia abajo y la masa la de ambos objetos, el que jala y el que es jalado.

La ecuación 6 se refiere a lo mismo, solo que la fuerza que vamos a calcular es la de la tensión de la cuerda

1. ¿Puede un cuerpo en movimiento acelerado estar al mismo tiempo en equilibrio? Explique.

No, ya que la definición de equilibrio es que la sumatoria de fuerzas y de torques sea cero. Entonces para que se cumpla la primera condición del problema la sumatoria de fuerzas debería ser igual a la masa por la aceleración, premisa que contradice la primera condición de equilibrio. Por lo tanto, es imposible encontrar dicha situación en la realidad.

1. Determinar la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda en la figura 1, si M=150g y m=40g. a = 2.06 m/s2

T= 0.3N

1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Ingresar al link: https://www.walter-fendt.de/html5/phes/newtonlaw2_es.htm.
2. Una vez ingresado al link, aparecerá la Fig 2.
3. Registre la Masa del carro (M) según indique el docente. (pulsar inicio antes de colocar datos en el simulador, luego pulse comenzar)

M = ( 150. ± 1.)

1. Registre la masa colgante (m) según las indicaciones del docente, para dato de la tabla 1.
2. Registre la masa (m), el tiempo en la tabla 1.
3. Verifique la distancia s en el simulador y registre

s = ( 0.500 ± 0.001.).

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