El documento describe dos experimentos realizados para verificar la segunda ley de Newton. En el primer experimento, se midió la aceleración de un disco metálico al ser sometido a fuerzas variables aplicadas por pesas de diferentes masas. En el segundo experimento, se mantuvo constante la fuerza aplicada y se varió la masa del disco. Los resultados obtenidos se graficaron para analizar la relación entre fuerza-aceleración y masa-aceleración.

1. Tabla de contenido
OBJETIVO.................................................................................................................................. 2
FUNDAMENTO TEÓRICO............................................................................................................ 2
EQUIPO UTILIZADO.................................................................................................................... 3
PROCEDIMIENTO....................................................................................................................... 3
Instalación del equipo............................................................................................................ 3
Experimento N°1: Aceleración de un cuerpo provocada por unafuerza variable........................ 3
Experimento N°2: Aceleración que provoca una misma fuerzaen cuerpos de diferente masa.... 4
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE DATOS............................................................................................ 4
GRÁFICAS V VS T.................................................................................................................... 4
1° Caso: Fuerza Variable..................................................................................................... 4
2° Caso: Masa Variable....................................................................................................... 7
GRÁFICA A VS F(Fuerza Variable) ........................................................................................... 9
GRÁFICA A VS M(Masa Variable)...........................................................................................10
CONCLUSIONES........................................................................................................................11
OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES....................................................................................12

2. OBJETIVO
Verificarycorroborar experimentalmente lasegundaleyde Newton.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Newton,ensulibro,enunciólasleyeshoyconocidascomo“leyesde laMecánica”enel libro
Principiosmatemáticosde la filosofía natural (1687).
La primeraley(leyde lainercia) nosdice que todocuerpomantienesuestadode reposoode
MRU hasta que una fuerzalosaque de dichoestado. De aquí se deduce el conceptode fuerza.
Fuerzaesaquellacantidadfísicavectorial que cambiael estadode movimientode unapartícula.
Esto noshabla del cambiade movimientode uncuerpo,perononos explicanada
cuantitativamente de dichocambio yesaquí donde entraa tallarla segundaleyde Newton.
La segundaleyde Newtonestablece que el cambiode movimientoesdirectamenteproporcional a
la fuerzamotrizimpresayocurre segúnla línearecta a lolargo de la cuál actúa de fuerza.Se
puede expresarmatemáticamente como:
𝐹⃗ =
𝑑𝑝⃗
𝑑𝑡
Definiendolacantidadde movimiento(𝑝⃗):
𝑝⃗ = 𝑚𝑣⃗
𝐹⃗ =
𝑑(𝑚𝑣⃗)
𝑑𝑡
=
𝑑𝑚
𝑑𝑡
𝑣⃗ + 𝑚
𝑑𝑣⃗
𝑑𝑡
En el caso de que lamasa sea constante:
𝑑𝑚
𝑑𝑡
= 0
La expresiónpara 𝐹⃗ quedade la siguienteforma:
𝐹⃗ = 𝑚
𝑑𝑣⃗
𝑑𝑡
Sabemosque
𝑑𝑣⃗
𝑑𝑡
= 𝑎⃗
Finalmente:
𝐹⃗ = 𝑚𝑎⃗ UnidadesSI:newton(N)
1N= kg.m/s2

3. EQUIPO UTILIZADO
 Una plancha de vidrio
 Un disco metálico conunmango de maderaenel centro.Dicho magnotiene unagujero
enel centro
 Un chisperoy accesorios
 Una bombillade inyecciónde aire
 Una hoja de papel
 Pesasde 20, 50 y 100 gr
 Cuatro pesasde 200 gr
 Un nivel
 Una hoja de papel eléctrico
 Una poleay una cuerdainextensible de masadespreciable
PROCEDIMIENTO
Instalación del equipo
1. Se instalóel equipode lasiguiente forma:
- Se colocó encimade lamesala plataformaverificandoque estéubicadade manera
horizontal lomásexactoposible usandoel nivel.
- Se ubicóel papel justoencimadel vidrio.
- Se ubicóla poleajustoenel borde de la mesa.
- Se conectóel chisperoal discometálicopormediode una argollaconductoray se
conectóla manguerade inyecciónde aire al mangode mango de madera.
2. Se le hizoaceleraral discometálicoatandoal mangode maderade este una cuerdaque
por el otro extremosujetabaunamasa.Dicha cuerdapasaba por lapolea.
3. Para evitarlafricciónde la plataforma,se abriólallave de la bombillainyectorade aire,de
tal formaque el aire pase por el agujerodel mangode maderay puedaelevaral discode
la superficie,así,aproximadamentenohubofuerzade rozamiento.
Experimento N°1: Aceleración de un cuerpo provocada por una fuerza variable
1. Al otro extremode lacuerda(el que noestá atadoal disco) se ubicóuna pesade 200 gr
aproximadamente.Lacuerdapasa a travésde la polea.
2. La fuerzade gravedadque actúa sobre lapesala acelera,yesta a su vezhace aceleraral
discoya que estánunidosmediante unacuerda.Laaceleracióndel sistemapesa-disco
depende únicamentede lamasade lapesa.
3. Se repitiólospasos1 y 2 perocon diferentespesas,asíobtuvimosdiferentes
aceleracionesparael disco.

4. Experimento N°2: Aceleración que provoca una misma fuerza en cuerpos de
diferente masa
1. Se colocó unapesa de 200 gr encimadel disco.
2. Se soltóla pesaque inicialmente se encontrabasuspendidayenreposo.
3. La fuerzade gravedadque actuósobre la pesaque caía hizo aceleraral conjuntodisco-
pesa.
4. Se repitióel experimentoagregandodiferentespesassobre el disco.
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE DATOS
GRÁFICAS V VS T
1° Caso: Fuerza Variable
Con lapesade 50.5 gr, F= 0.495405 N.Se obtuvieronlossiguientesdatos:
Transformando a SI
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.005
0.1 0.013
0.15 0.021
0.2 0.03
0.25 0.04
0.3 0.052
0.35 0.069
0.4 0.078
0.45 0.093
0.5 0.108
0.55 0.125
0.6 0.142
0.65 0.161
0.7 0.179
0.75 0.199
0.8 0.22
0.85 0.242
0.9 0.264
0.95 0.288
1 0.312
1.05 0.338
1.1 0.364
1.15 0.391
1.2 0.419
1.25 0.447
t (ticks) x (cm)
0 0
1 0.5
2 1.3
3 2.1
4 3
5 4
6 5.2
7 6.9
8 7.8
9 9.3
10 10.8
11 12.5
12 14.2
13 16.1
14 17.9
15 19.9
16 22
17 24.2
18 26.4
19 28.8
20 31.2
21 33.8
22 36.4
23 39.1
24 41.9
25 44.7

5. Graficandox vst, y obteniendosuecuaciónde ajuste:
Derivandolaecuación 𝑥 = 0.8443𝑡2 + 0.2211𝑡,respectode 𝑡, obtenemoslarapidez:
𝑑𝑥
𝑑𝑡
= 𝑉𝑥 = 1.6886𝑡 + 0.2211
Así obtenemosestosnuevosdatos:
x = 0.8443t2 + 0.2211t
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
x(m)
t (s)
x vs t
t(s) v (m/s)
0 0.22114
0.05 0.30558
0.1 0.39002
0.15 0.47446
0.2 0.5589
0.25 0.64334
0.3 0.72778
0.35 0.81222
0.4 0.89666
0.45 0.9811
0.5 1.06554
0.55 1.14998
0.6 1.23442
v = 1.6886t + 0.2211
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
v(m/s)
t (s)
v vs t

6. Para las demáspesasse obtuvieronlossiguientesdatos(yatransformadosaSI):
100.5 gr 155 gr 202 gr
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.011
0.1 0.026
0.15 0.042
0.2 0.064
0.25 0.087
0.3 0.115
0.35 0.145
0.4 0.178
0.45 0.215
0.5 0.255
0.55 0.298
0.6 0.344
0.65 0.394
0.7 0.447
El restode gráficasv vs t serán anexadasal informe.
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.008
0.1 0.017
0.15 0.029
0.2 0.043
0.25 0.059
0.3 0.078
0.35 0.099
0.4 0.122
0.45 0.142
0.5 0.174
0.55 0.203
0.6 0.234
0.65 0.267
0.7 0.303
0.75 0.341
0.8 0.381
0.85 0.423
0.9 0.466
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.013
0.1 0.031
0.15 0.052
0.2 0.077
0.25 0.108
0.3 0.142
0.35 0.181
0.4 0.224
0.45 0.271
0.5 0.322
0.55 0.377
0.6 0.436

7. 2° Caso: Masa Variable
Con unamasa del móvil de 903 gr. Se obtuvieronlossiguientesdatos:
Transformando a SI
Graficandox vst, y obteniendosuecuaciónde ajuste:
Derivandolaecuación 𝑥 = 0.8257𝑡2 + 0.233𝑡,respectode 𝑡, obtenemoslarapidez:
𝑑𝑥
𝑑𝑡
= 𝑉𝑥 = 1.6514𝑡 + 0.233
x = 0.8257t2
+ 0.233t
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
x(m)
t (s)
x vs t
t (ticks) x (cm)
0 0
1 1.2
2 3.1
3 5.2
4 7.8
5 10.9
6 14.4
7 18.3
8 22.7
9 27.4
10 32.6
11 37.6
12 43.5
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.012
0.1 0.031
0.15 0.052
0.2 0.078
0.25 0.109
0.3 0.144
0.35 0.183
0.4 0.227
0.45 0.274
0.5 0.326
0.55 0.376
0.6 0.435

8. Así obtenemosestosnuevosdatos:
Para las demás masasdel móvil se obtuvieronlossiguientesdatos(yatransformadosaSI):
1303 gr 1503 gr 202 gr
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.015
0.1 0.032
0.15 0.051
0.2 0.073
0.25 0.097
0.3 0.123
0.35 0.153
0.4 0.185
0.45 0.219
0.5 0.255
0.55 0.294
0.6 0.321
0.65 0.351
0.7 0.388
El restode gráficasv vs t serán anexadasal informe.
t (s) v (m/s)
0 0.23296
0.05 0.31552
0.1 0.39808
0.15 0.48064
0.2 0.5632
0.25 0.64576
0.3 0.72832
0.35 0.81088
0.4 0.89344
0.45 0.976
0.5 1.05856
0.55 1.14112
0.6 1.22368
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.01
0.1 0.023
0.15 0.039
0.2 0.059
0.25 0.081
0.3 0.108
0.35 0.137
0.4 0.168
0.45 0.199
0.5 0.237
0.55 0.278
0.6 0.317
0.65 0.364
0.7 0.415
t (s) x (m)
0 0
0.05 0.009
0.1 0.021
0.15 0.036
0.2 0.051
0.25 0.071
0.3 0.099
0.35 0.12
0.4 0.148
0.45 0.179
0.5 0.218
0.55 0.255
0.6 0.294
0.65 0.336
0.7 0.381
0.75 0.428
v = 1.6514t + 0.233
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
v(m/s)
t (s)
v (m/s)

9. GRÁFICA A VS F (Fuerza Variable)
Hallandolafuerza:
𝐹 = 𝑚𝑔
𝑚: masa de las pesas
𝑔: aceleraciónde lagravedad
Hallandolaaceleración:
𝐹 = 𝑀𝑎
𝑀: masa del disco
𝑎: aceleraciónque experimentael disco
Usando ambasrelacionesllegamosalasiguiente tabla ysurespectivagráfica:
m (gr) F (N) a (m/s2)
202 1.98162 2.1944
155 1.52055 1.6838
100.5 0.985905 1.0918
50.5 0.495405 0.5486
y = 1.1074x + 2E-05
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5
a (m/s2)

10. GRÁFICA A VS M (Masa Variable)
Hallandolaaceleración:
𝐹 = 𝑀𝑎
𝑀: masa del disco
𝑎: aceleraciónque experimentael disco
Se obtiene lasiguiente tablaylagráfica:
m (kg) a (m/s2)
0.903 2.1944
1.303 1.5208
1.503 1.3184
1.703 1.1636
y = 0.953x2 - 3.7662x + 4.8171
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
a (m/s2)

11. CONCLUSIONES
 Debidoa este laboratoriose hapodidodemostrarexperimentalmenteloque lateoríanos
dice,acerca de la relaciónproporcional entrelafuerza,masayaceleración,haciendonotar
que al graficarlastendremosunamejorvisiónde larelaciónexactaque hayentre sus
magnitudes. Cabe destacarlaimportanciaque essabe que cualquierfuerzaresultante
que actúe enun cuerpoque tengamasa va a presentaraceleración.
 Mientrasmayor seala distanciaque recorrala partícula enestudio,tantosmásexactos
seránloscálculosde velocidadyaceleracióninstantánea.
 En todoslos casosdonde se observe lapresenciade unafuerza,se dice que existe una
interacciónentre loscuerposinteractuantes,esdecir,el movimientode uncuerpoesen
respuestaala interacciónentre ellos.
 El dispositivousadoenel experimento(discosde metal)permiteneliminarel rozamiento
de loscuerpospermitiendosumovimientosobre cualquiersuperficieplana,debidoaque
se le inyectaaire a presiónque hace que este se levante amenosde 1 mm de altura
evitandoel contactodel discoconla superficie.
 El experimentopermiterelacionarlafuerzaaplicadaal discocon laaceleración'a' que
adquiere.

12. OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES
En estaexperienciase puede observarlosiguiente:
 Mientrasel chisperoelectrónicoeste operativoevite tocarel papel eléctrico,yel disco
metálico,paraponerel discoenmovimientotómelodelmangode madera.
 Durante este experimentose hausadogravedadg = 9.81 m/s2
 La frecuenciatomadadel chisperofue de aprox. 20 Hz= 0.05 s.
 Verificarque al recogerlosinstrumentosausarse esténen buenestadode
funcionamientoyaque puede haberinstrumentosque esténdañadosyque nofuncionen
bien.
 Pesarenla balanzaanalíticalas masasde laspesaspara así evitarloserroresyllegara una
mayor precisiónde losresultados.
 Se debe nivelarbien laplataformaantesde iniciarel experimentoparaasíevitarque el
discono se desplace. Yaque es necesarioque se encuentre enequilibrio.
 Al instalartodoel sistemade trabajo,verificarque el chisperoque esuninterruptorde
corriente se encuentre funcionandocorrectamente.
 Es recomendable que el ánguloentre el hiloque vadesde el discoalapoleasealomás
mínimoposible otambiénpuedeserrectopara evitarerroresindeseables.
 Se debe tratar que la poleaa usarse debe serlomás lisaposible paraque el hilose
desplace confacilidadyestohace que la fuerzavaríe y que este a una distanciamínimade
la esquinade lamesade trabajoy a que latensiónvaríe.