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Pract 8 2da ley newton

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Pract 8 2da ley newton

  1. 1. 1 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA PRACTICA SEGUNDA LEY DE NEWTON Moisés Altamar1, Lorayne Pedroza1, Laura Rivera1. Universidad de Cartagena, Facultad de Ingeniería 1 Programa De Ingeniería Química II Semestre Cartagena, Bolívar, Colombia Mayo 2015 RESUMEN: En la práctica experimentación del laboratorio de física numero 8, se trabajó en un sistema de rieles de aire en el cual se hizo pasar un objeto con distintas pesas en cada ocasión por los sensores que determinan el tiempo de llegada, esto con el fin de comprobar la 2da ley de newton del movimiento de translación. PALABRAS CLAVES: Fuerza, masa, aceleración, partícula, sistema, mediciones.
  2. 2. 2 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA ABSTRACT: In practice experimentation of the laboratory of physics 8, one was employed at a system of air rails in which it did to itself to spend an object with different weight in every occasion for the sensors that determine the time of arrival, this in order to verify newton's 2nd law of the movement of translation. KEYWORDS: Force, mass, acceleration, particle system, measurements. 1. INTRODUCCION El presente informe se realizó con el fin de comprobar la segunda ley de newton “la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo”; en la práctica número 8 del laboratorio de física, se presentaran las definiciones y resultados respectivos de la experimentació, se establecerá la relación entre la aceleración y la masa total cuando la fuerza neta permanece constante, así también la relación entre la aceleración y la fuerza neta cuando la masa total permanece constante. 2. OBJETIVO GENERAL  Analizar la relación existente entre fuerza, masa y aceleración de un cuerpo con movimiento rectilíneo uniformemente variado, para la comprobación de la segunda ley de newton. - Específicos:  Calcular la aceleración de un cuerpo a partir de los datos de masa y de fuerza aplicada.  Construir un grafico aceleración vs fuerza para determinar el tipo de proporcionalidad existente entre estas dos magnitudes.  Adquirir destrezas para resolución de problemas teóricos, partiendo de conceptos básicos y principios fundamentales de la física I.  Aprender a analizar magnitudes, mediante el uso de graficas y el cálculo de constantes de proporcionalidad de dichas graficas.
  3. 3. 3 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA 3. MARCO CONCEPTUAL Para el correcto afianzamiento y asimilación de la temática de la práctica se propone ahondar y explicar los siguientes temas relacionados a la segunda ley de newton. Aceleración:En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad por unidad de tiempo. Fuerza:En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la Intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía. Segunda ley de newton:Establece que “La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el e inversamente proporcional a su masa”. Por lo que la fuerza o la sumatoria de todas las fuerzas del sistema (fuerza neta) es directamente proporcional a la masa y la aceleración. Tal que: Movimiento de traslación:En física, la traslación es un movimiento en el cual se modifica la posición de un objeto, en contraposición a una rotación. 4. MATERIALES:  Riel de aire y sus accesorios (contadores de tiempo, sensores)  Turbina de aire  Plomada  Cinta métrica  Carrito  Juego de masas  Porta masas  Olea  Cuerda 5. METODOLOGIA 1) Primero se ata un carrito de masa m1= 210,2g a un cuerpo (portapesas) de masa m2=1g (figura 1) 2) A dichos cuerpos se le agrega varias pesas, cada una de masa m=10g. inicialmente al carrito se le agraga 9 pesas y al cuerpo colgante se le agrega 1 pesa. 3) El carrito se suelta partiendo del reposo, recorriendo una distancia predeterminada (0.8m) en un tiempo medido mediante el sensor óptico y el contador de tiempo con el que viene equipado el riel dinámico 4) A continuación al carrito se le retira una pesa, y es agregada al cuerpo colgante, este proceso se repite hasta que el carrito se quedo con solo una
  4. 4. 4 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA pesa, midiendo los respectivos tiempos para cada variación de masa. Figura 1. 6. DATOS EXPERIMENTALES En la Tabla 1.1 y la Tabla 1.2 están registrados los datos obtenidos a través de la experimentación realizada en el laboratorio de acuerdo a los requisitos del ejercicio. 7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la octava practica de laboratorio, cuyo tema principal hace referencia a la 2° Ley de Newton, tiene como propósito fundamental establecer la relación entre la masa [m] y aceleración [a] de un cuerpo en movimiento y la relación entre la fuerza neta y la aceleración, pasamos a comprobar si se cumple la ley [F= m * a] y comprobar la formula de la aceleración utilizando la ecuación [a=2d/t2] (véase Tabla 1.1) teniendo la Fuerza neta como constante (Parte A) y la formula [a=Fn/m] (véase Tabla 1.2) tomando la masa total del objeto como constante (Parte B). La fórmula (Parte B) señala que la aceleración de un cuerpo determinado de masa constante es directamente proporcional a la Fuerza Neta (F) que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa (m), teniendo en cuenta además que (F) ya tienen igual dirección.
  5. 5. 5 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA Al pasar de reposo a movimiento, a medida que recorre la pista del mesón, comienza a acelerar. Además, para ampliar el rango de datos, y dar más certeza a los resultados, se ha modificado tanto la masa agregando una pesa de masa determinada al carrito. A partir de los datos arrojados se realiza una grafica para poder observar de manera más precisa el comportamiento de la aceleración (véase Grafica 1). Grafica 1. Aceleración Vs Fuerza Los resultados anteriormente detallados, además de los fenómenos que afectan el curso del laboratorio, se obtienen de los cálculos y fórmulas que brinda el Marco teórico. 8. CONCLUSION Analizamos como la masa y las distancia al variarlas nos arrojaron resultados diferentes, manteniendo un equilibrio masa v/s registro tiempo, lo que lleva a concluir que se establece una proporcionalidad entre las dos. Concluimos que la aceleración que mostró el carro es inversamente proporcional a la masa del objeto, y en ocasiones las muestras sucesivas, daban como margen más de 1 [s] considerando que fue un trayecto corto. Esto nos demuestra, una vez más, que los errores sistemáticos están presentes en los experimentos de laboratorio. Observamos como ambas fuerzas, masa y aceleración son directamente proporcionales, e inversas al tiempo. 9. BIBLIOGRAFIA  Elba M. Sepulveda, (2011).Segunda ley de newton, [En línea] Disponible: https://sites.google.com/site/timesolar/f uerza/segundaleydenewton (12 de mayo 2015)
  6. 6. 6 UNIVERSIDAD DECARTAGENA FACULTAD DEINGENIERIA  Anonimo, (2015). Fuerza, [En línea] Disponible:http://www.profesorenlinea. cl/fisica/Fuerza_concepto.html (12de mayo 2015)  Serway, R. A.; Faughn, J. S. y Moses, C. J. (2005). Física. Cengage Learning Editores. ISBN 970-686-377-X.

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