El documento presenta los resultados de un experimento para verificar la segunda ley de Newton. Los estudiantes midieron la aceleración de un disco que se movía sobre un tablero impulsado por aire comprimido a través de resortes calibrados. Calculando la aceleración en tres instantes diferentes, obtuvieron valores de 2.26 m/s2, 8.16 m/s2 y una tercera aceleración no especificada, lo que verificó experimentalmente la ley de que la fuerza es proporcional a la aceleración.

1. Facultad de ingeniería de
Petróleo Gas Natural y
Petroquímica
PROFESOR :
Tovar Landeo, Renato
INTEGRANTES :
→ Condori Paco, Marcos………………………...20144090A
→ Ita Fernández, Kimberly………………………20142186A
→ Luna Cuadros, Ana C…………………………20144135E
TEMA :
Laboratorio N° 03: SEGUNDA LEY DE NEWTON
LIMA * 2014
UNIVERSIDAD NACIONAL DE
INGENIERIA

2. EXPERIMENTO8.
Resumen:
En el presente Informe vamos a trabajar con la 2da ley de Newton y la definimos
como: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea
recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
INTRODUCCION:
Conocer las Leyes de Newton es funfamental
para cualquier estudiante de ingeniería.Por
ello es que realizamos este experimento, para
despejar todas nuestras dudas y comprobar
con ayuda del profesor la validez de esta ley.
Objetivos:
 Verificar experimentalmente la 2da ley de Newton.
 Calcular el valor de la fuerza y aceleración en un punto definido.
Fudamento Teorico:
SISTEMA DE REFERENCIA INERCIAL
En mecánica newtoniana, un sistema de referencia inercial es un sistema de
referencia en el que las leyes del movimiento cumplen las leyes de Newton y, por
tanto, la variación del momento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el
sistema, es decir un sistema en el que:

3. SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE FUERZA
La segunda ley del movimiento de Newton dice: El cambio de movimiento es
proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo
de la cual aquella fuerza se imprime.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no
tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el
estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En
concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son
proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las
fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la
aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define
simplemente en función del momento que se aplica a un objeto, con lo que dos
fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del
objeto.

4. I.- EXPERIENCIA N° 01: Segunda ley de
Newton
I.1.- OBJETIVOS:
 Verificar experimentalmente la segunda ley de Newton.
I.2.- MATERIALES :
Chispero
electrónico
Tablero Papel bond A3
Dos resortes Una regla Nivel de burbuja
Pesas Papel eléctrico A3 Fuente del chispero

5. I.4.- PROCEDIMIENTO:
 Fije los resortes y el disco.
 Colocar una hoja de papel bond A3 sobre el papel eléctrico.
 Marque los puntos fijos de cada resorte A y B.

6.  Abra la llave del aire comprimido moderadamente.
 Un estudiante mantendrá fijo el disco aproximadamente entre el centro del
tablero y una esquina de este. Su compañero prenderá el chispero y un
instante después el primer estudiante soltará el disco. El disco hará una
trayectoria que se cruza a sí misma varias veces. El estudiante que prendió el
chispero estará alerta cuando el disco describa una trayectoria y apagará el
chispero.
 Cada estudiante tendrá el registro de una trayectoria en una hoja de papel
bond A3. Una vez obtenido el registro de la trayectoria cada estudiante
individualmente procederá a determinar la aceleración del disco y la fuerza
sobre él en cada instante.

7. Calibración de los resortes
 Con centro en A y con radio igual a la longitud natural del resorte fijo en ese
punto, trace una semicircunferencia en el papel donde está registrada la
trayectoria. Repetir lo mismo con el resorte fijo en B.
 Mida la elongación máxima que ha tenido cada resorte durante este
experimento.

8.  Usando el experimento descrito N° v02 halle la curva de calibración de cada
resorte. Use masas de 10 g, 20 g, 50 g, 100 g, 500 g, hasta que obtenga la
misma elongación máxima que en el registro de la trayectoria.

9. TABLA PARA EL RESORTE A
Masa(g) Peso(N) Deformación(cm)
20 0.196 0.1 ± 0.05
100 0.981 0.2 ± 0.05
100 0.981 0.35 ± 0.05
150 1.472 1.8 ± 0.05
200 1.962 3.5 ± 0.05
300 2.943 7.4 ± 0.05
450 4.415 12.7 ± 0.05
570 5.592 16.7 ± 0.05
RECTA MÍNIMOCUADRÁTICA PARA EL RESORTE A
𝑭(𝒙) = 𝒂 𝟎 + 𝒂 𝟏 𝒙
∑ 𝒚𝒊 = 𝒂 𝟎 𝒏 + 𝒂 𝟏 ∑ 𝒙 𝒊
𝒏
𝒊=𝟏
𝒏
𝒊=𝟏
∑𝒚𝒊 𝒙 𝒊
𝒏
𝒊=𝟏
= 𝒂 𝟎 ∑ 𝒙 𝒊 + 𝒂 𝟏
𝒏
𝒊=𝟏
∑ 𝒙 𝒊
𝟐
𝒏
𝒊=𝟏
HALLANDO LA ECUACIÓNDE LA RECTA PARA EL RESORTE A
𝟏𝟖. 𝟓𝟒𝟎𝟗 = 𝒂 𝟎( 𝟖)+ 𝒂 𝟏(𝟒𝟐. 𝟕𝟓)
𝟏𝟖𝟏. 𝟐𝟎𝟖𝟔𝟏 = 𝒂 𝟎( 𝟒𝟐.𝟕𝟓) + 𝒂 𝟏(𝟓𝟏𝟎. 𝟔𝟎𝟐𝟓)
𝒂 𝟎 = 𝟎. 𝟕𝟔𝟎𝟒
𝒂 𝟏 = 𝟎. 𝟐𝟗𝟏𝟒

10. GRÁFICA DE CALIBRACIÓN DEL RESORTE A
y = 0.2914x + 0.7604
R² = 0.981
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Peso(N)
Deformación(cm)
Peso(N) - Deformación(cm)

12. TABLA PARA EL RESORTE B
Masa(g) Peso(N) Deformación(cm)
20 0.1962 0.1 ± 0.05
100 0.981 1.3 ± 0.05
100 0.981 1.4 ± 0.05
150 1.4715 2.8 ± 0.05
200 1.962 3.9 ± 0.05
300 2.943 6.4 ± 0.05
450 4.4145 9.7 ± 0.05
570 5.5917 12.6 ± 0.05
RECTA MÍNIMACUDRATICA PARA EL RESORTE B
𝑭(𝒙) = 𝒂 𝟎 + 𝒂 𝟏 𝒙
∑ 𝒚𝒊 = 𝒂 𝟎 𝒏 + 𝒂 𝟏 ∑ 𝒙 𝒊
𝒏
𝒊=𝟏
𝒏
𝒊=𝟏
∑𝒚𝒊 𝒙 𝒊
𝒏
𝒊=𝟏
= 𝒂 𝟎 ∑ 𝒙 𝒊 + 𝒂 𝟏
𝒏
𝒊=𝟏
∑ 𝒙 𝒊
𝟐
𝒏
𝒊=𝟏
HALLANDO LA ECUACIÓNDE LA RECTA PARA EL RESORTE B
𝟏𝟖. 𝟓𝟒𝟎𝟗 = 𝒂 𝟎( 𝟖) + 𝒂 𝟏(𝟑𝟖.𝟐)
𝟏𝟖𝟏. 𝟐𝟎𝟖𝟔𝟏 = 𝒂 𝟎( 𝟑𝟖.𝟐) + 𝒂 𝟏(𝟑𝟐𝟎.𝟓𝟐)
𝒂 𝟎 = 𝟎. 𝟑𝟏𝟏𝟕
𝒂 𝟏 = 𝟎. 𝟒𝟐𝟎𝟏

13. y = 0.4201x + 0.3117
R² = 0.9979
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6 8 10 12 14
Peso(N)
Deformación(cm)
Peso(N) - Deformación(cm)
GRÁFICA DE CALIBRACIÓN DEL RESORTE B

15. CÁLCULOS Y RESULTADOS
La aceleraciónpara t=8 tick
𝑟7⃗⃗⃗ = (-7.5;18.2)
𝑟8⃗⃗⃗ = (-5.5;20.4)
𝑟9⃗⃗⃗ = (-3.4;22.5)
𝑣(7.5)=
𝑟8⃗⃗⃗ −𝑟7⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−5.5; 20.4)−(−7.5; 18.2)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(7.5)= (2;2.2) cm/tick
𝑣(8.5)=
𝑟9⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟8⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−3.4; 22.5) − (−5.5; 20.4)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(8.5)= (2.1; 2.1) cm/tick
𝑎8⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (8.5)−𝑣⃗ (7.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(2.1; 2.1)cm
tick
−
(2;2.2)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (0.1;-0.1)cm/tick2
𝑎8⃗⃗⃗⃗ =2.26 m/s2
La aceleraciónpara t=13 tick
𝑟12⃗⃗⃗⃗⃗ = (3.1; 28.7)
𝑟13⃗⃗⃗⃗⃗ = (5.2; 30.2)
𝑟14⃗⃗⃗⃗⃗ = (7.2; 31.2)
𝑣(12.5)=
𝑟13⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟12⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(5.2; 30.2)− (3.1; 28.7)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(12.5)= (2.1; 1.5) cm/tick
𝑣(13.5)=
𝑟14⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟13⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(7.2; 31.2) − (3.1; 28.7)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(13.5)= (2.0; 1.0) cm/tick
𝑎13⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (13.5)−𝑣⃗ (12.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(2.0; 1.0)cm
tick
−
(2.1; 1.5)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (-0.1; -0.5) cm/tick2
𝑎13⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =8.16 m/s2

16. La aceleraciónpara t=18 tick
𝑟17⃗⃗⃗⃗⃗ = (12.2; 32.3)
𝑟18⃗⃗⃗⃗⃗ = (13.3; 31.8)
𝑟19⃗⃗⃗⃗⃗ = (14.1; 30.9)
𝑣(17.5)=
𝑟18⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟17⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(13.3; 31.8)−(12.2; 32.3)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(17.5)= (1.1; -0.5) cm/tick
𝑣(18.5)=
𝑟19⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟18⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(14.1; 30.9)−(13.3; 31.8)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(18.5)= (0.8; -0.9) cm/tick
𝑎18⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (18.5)−𝑣⃗ (17.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(0.8; −0.9)cm
tick
−
(1.1; −0.5)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (-0.3; -0.4) cm/tick2
𝑎18⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =8.00 m/s2
La aceleraciónent=23 tick
𝑟22⃗⃗⃗⃗⃗ = (14.3; 26.5)
𝑟23⃗⃗⃗⃗⃗ = (13.6; 24.6)
𝑟24⃗⃗⃗⃗⃗ = (12.5; 22.8)
𝑣(22.5)=
𝑟23⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟22⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(13.6; 24.6)−(14.3; 26.5)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(22.5)= (-0.7;-1.9) cm/tick
𝑣(23.5)=
𝑟24⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟23⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(12.5; 22.8)−(14.3; 26.5)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(23.5)= (-1.1;-1.8) cm/tick
𝑎23⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (23.5)−𝑣⃗ (22.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−1.1; −1.8)cm
tick
−
(−0.7; −1.9)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (-0.4; 0.1) cm/tick2
𝑎23⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =6.60 m/s2

17. La aceleraciónent=28 tick
𝑟27⃗⃗⃗⃗⃗ = (2.9; 17.1)
𝑟28⃗⃗⃗⃗⃗ = (5.2; 15.7)
𝑟29⃗⃗⃗⃗⃗ = (5.2; 15.7)
𝑣(27.5)=
𝑟28⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟27⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(5.2; 15.7)−(2.9; 17.1)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(27.5)= (2.3; -1.4) cm/tick
𝑣(28.5)=
𝑟29⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟28⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(5.2; 15.7)−(2.9; 17.1)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(28.5)= (2.1; -1.3) cm/tick
𝑎28⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (28.5)−𝑣⃗ (27.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(2.1; −1.3)cm
tick
−
(2.3; −1.4)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (-0.2; 0.1) cm/tick2
𝑎28⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =3.58 m/s2
La aceleraciónpara t=33 tick
𝑟32⃗⃗⃗⃗⃗ = (-4.2;13.1)
𝑟33⃗⃗⃗⃗⃗ = (-6.4;13.4)
𝑟34⃗⃗⃗⃗⃗ = (-8.4;14.2)
𝑣(32.5.5)=
𝑟33⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟32⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−6.4; 13.4)−(−4.2; 13.1)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(32.5)= (-2.2;0.3) cm/tick
𝑣(33.5)=
𝑟34⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −𝑟33⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
1𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−8.4; 14.2)−(−6.4; 13.4)
1𝑡𝑖𝑐𝑘
𝑣(33.5)= (-2.0;0.8) cm/tick
𝑎33⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =
𝑣⃗ (33.5)−𝑣⃗ (32.5)
1 𝑡𝑖𝑐𝑘
=
(−2.0; 0.8)cm
tick
−
(−2.2; 0.3)cm
tick
1𝑡𝑖𝑐𝑘
= (0.2; 0.5) cm/tick2
𝑎33⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =8.62 m/s2

18. TABLA DE RESULTADOS
Instante
(tick)
Módulo de a
(m/s2
)
Módulo de F
(N)
Ángulo Ɵ (grados
sexagesimales)
F/a (kg)
8 2.26 3.03 150 1.34
13 8.16 5.28 148 0.65
18 8.00 7.62 107 0.95
23 6.60 6.36 114 0.96
28 3.58 5.52 151 1.54
33 8.62 7.14 142 0.83