1) El documento describe un experimento para deducir la segunda ley de Newton usando un carrito y polea. 2) Los resultados muestran que la aceleración es inversamente proporcional a la masa del carrito. 3) Esto confirma la segunda ley de Newton de que la fuerza es directamente proporcional a la masa y la aceleración.

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INFORME DE LABORATORIO:
Segunda ley de newton.
Alejandro Flores Campos.
12/05/2017

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INTRODUCCIÓN.
Los desarrollos intelectuales de Isaac Newton se ven reflejados en su segunda ley, en la
cual se define la fuerza como el producto de la masa por la aceleración. En este laboratorio
intentaremosdeducir esta ley a partir de un experimento conocido como “el carrito” a través de
un montaje adecuado.
MATERIALES.
 Mesa de trabajo
 Cuaderno, calculadora, lápiz
 3 nueces
 3 fierros
 1 polea
 Hilo
 Carrito
 Pesas
 Porta pesas
 Tijera
 Scotch
 Timer
 Cinta de papel
 Papel calco
 Regla
 Balanza.

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MONTAJE.
Para instalarlapoleaenla mesade trabajo utilizamoslasnuecesylosfierrosllegandoaun
montaje comoel mostradoenla siguiente fotografía:
A continuación ubicamosel hiloenlapoleayamarramos susextremos al carrito y el porta
pesas. Conectamos el carrito y el timer adhiriendo con scotch la cinta de papel en la parte
posterior del carrito. El otro extremo de la cinta irá puesto de forma apropiada en el timer,
quedando listo nuestro montaje.
PROCEDIMIENTO.
Procedemosaencenderel timerysoltamosel carritoque, producto del peso de las pesas
del extremo opuesto, se moverá con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA),
siendodetenidoporel experimentadorantesde colidirconel montaje.Se obtiene asíunacinta de
papel con marcas puntuales o tics, del timer, a intervalos de 0,02 s. Cabe señalar que al ser un
MRUA los tics en la cinta serán cada vez más espaciados, pues la velocidad va en aumento
producto de una aceleración constante dada por la gravedad actuando sobre la masa total del
montaje. Se repetirá este ejercicio con 5 pesos distintos al ir agregando 100 g al carro tras cada
experiencia.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
Analizamoslascintasde papel,midiendouna velocidad inicial 𝑉𝑖en el inicio de la cinta (para esto
nos saltaremoslos primeros tics, pues pueden inducir a error) y una velocidad final 𝑉𝑓 en el otro
extremo de la cinta. Para esto contaremos 5 intervalos, determinados por 6 puntos o tics, lo que
nos dará una medida del desplazamiento en 0,1 s, si consideramos que cada tic dura 0,02 s. Así
podremos calcular la aceleración del carro a través de la siguiente ecuación:
𝑎 =
𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
𝛥𝑡
Los resultados se exhiben en la siguiente tabla:
Masa (g) Aceleración (cm/s2)
367,8 325 (+-10)
468,4 268 (+-5)
569,0 236 (+-6)
669,7 213 (+-4)
770,4 191 (+-4)
Esta relación se ve reflejada en el siguiente gráfico:
De este gráfico se desprende que podría haber una relación inversamente proporcional
entre lamasa y la aceleración.Paraasegurarnosde estograficamosel inversode lamasa versus la
aceleración:
0
50
100
150
200
250
300
350
0 200 400 600 800 1000
masa (g) v/s aceleración (cm/s2)
masa v/s aceleración

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Con estalinealizaciónde lagráficaanteriorse puede comprobarque larelaciónentre
masa y aceleraciónesinversamente proporcional,tal ycomolodefine lasegundaleyde Newton.
Ahoraquedasacar lafuerza,para locual medimoslapendiente de larectade la gráficaanterior
utilizandoel teoremade Pitágoras,dándonosunresultadode 1,95 [N].
CONCLUSION.
En este laboratorio pudimosestablecerexperimentalmente lasegundaleyde Newton,a
travésdel experimentodel“carrito”.Comprobamosfehacientemente que lamasaes
inversamenteproporcional alaaceleración yque su relacióndaorigena unafuerza.Este hecho es
de suma importancia, puesrefutaladinámicade Aristóteles,enbogahastaese momento.Este
últimodecíaque,encaída libre,lavelocidadde unaesferade hierroque se dejacaer,por
ejemplo, ibaavariarenproporcióndirectaa su masa.Así, una esferade mayor pesose supone
caería más rápidoque una de masa menor. Newtonformulasusleyesde ladinámica,
completandoel estudiodel movimientollevadoacabopor Galileoyda pie al comienzode una
nuevaépoca,basadaen el poderde larazón humana:la Modernidad.
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
Inverso de la masa (1/g) v/s aceleración (cm/s2)
Inverso de la masa v/s
aceleración