Segunda Ley De Newton

SEGUNDA LEY DE NEWTON

RESUMEN

El sistema a estudiar trata de un porta pesas 1, apoyado en un plano vertical. Un extremo de este se ata a un hilo (prácticamente inelástico y de masa pequeña) que pasa por una polea y cuyo otro extremo pasa por otra polea y está atado a un porta pesas 2 que pende. Se mantenía al porta pesas 1 en contacto con la mesa de madera de manera que el 2 alcanzara una altura h sobre una superficie amortiguadora y lo soltábamos, variando el peso en ambos porta pesas. Repetimos esta operación 5 veces por cada vez que se variaba el peso en los porta pesas y midiendo cada vez el tiempo de caída del porta pesas 2. Todo esto con el propósito de Determinar experimentalmente la relación matemática entre fuerza, masa y aceleración.

PALABRAS CLAVES: Segunda Ley de Newton, relación Fuerza, Masa y Aceleración.

INTRODUCCIÓN

Un cuerpo se mantendrá en su estado de movimiento con velocidad constante a menos que una fuerza (entiéndase 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 que por lo tanto deben producir: aceleración.

¿Cuál será la relación entre la fuerza y la aceleración? ¿Habrá algún otro parámetro que tenga que ver con la aceleración que experimenta un cuerpo cuando una fuerza actúa sobre él? En esta actividad estaremos investigando estas dos preguntas con el propósito de definir operacionalmente lo que es fuerza.

MATERIALES Y METODOS

Para la práctica se utilizaron 2 pies triangulares, 3 varillas de 100 cm, 2 varillas de 25cm con perforaciones, cuatro piezas para sujeción de varillas, 2 poleas de 5cm de diámetro con soportes, 2 porta pesas, 1 juego de pesas ( 2 de 100gr, 6 de 50gr, 3 de 20gr, y 2 de 10gr), cuerda de masa despreciable, regla graduada y superficie amortiguadora.

La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:

F = m a

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s2

La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar

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