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PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
I. OBJETIVOS
Comprobar experimentalmente los principios dinámicos.
Investigar la relación entre fuerza y aceleración.
Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración.
Verificar el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.
II. MARCOTEORICO
Las leyes del movimiento
orbital como la ley del movimiento de los cohetes se basan en ellas.
Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales
formuladas en términos
primero definir con rigor. Un
la masa, la medición de la cantidad de
denominados habitualmente por las letras F y m.
LEYES DE NEWTON
Primera ley o ley de inercia
Segunda ley o Principio
Fundamental de la Dinámica
Tercera ley o Principio de
acción-reacción
FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
S
Comprobar experimentalmente los principios dinámicos.
Investigar la relación entre fuerza y aceleración.
Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración.
el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.
MARCOTEORICO
movimiento tienen un interés especial aquí; tanto el movimiento
del movimiento de los cohetes se basan en ellas.
Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales
formuladas en términos matemáticos y que implican conceptos que es necesario
primero definir con rigor. Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es
de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son
denominados habitualmente por las letras F y m.
de inercia Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de
movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros
cuerpos actúen sobre él.
Segunda ley o Principio
Fundamental de la Dinámica
La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente
proporcional a su aceleración.
Tercera ley o Principio de
reacción
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste
ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido
opuesto.
FISICA EXPERIMENTAL II
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el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.
especial aquí; tanto el movimiento
del movimiento de los cohetes se basan en ellas.
Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales
y que implican conceptos que es necesario
, causa del movimiento; otro es
puesta en movimiento; los dos son
de reposo o de
movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros
La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste
ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 2
Estas son las tres leyes de Newton y, a continuación, vamos a comentarlas cada
una por separado.
Primera ley de Newton o Ley de la inercia
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que
sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo
puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no
existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en
movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En
el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que
si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.
Segunda ley de Newton o Ley de fuerza
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 la cantidad de movimiento de un cuerpo son
proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es,
las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la
aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define
simplemente en función del momento en 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.
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria o sea las
cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.
Tal como comentamos en al principio de la
el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que
si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra
acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por
ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el
impulsarnos. La reacción del suelo es la
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra
sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo
y sentidos contrarios, no se anulan
distintos.
III. MATERIALES
PESAS (100, 50, 10, 5 y 1g)
FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria o sea las acciones mutuas de dos
cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.
Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton
el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que
si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra
acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por
ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el
impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra
sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo
no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos
MATERIALES
(100, 50, 10, 5 y 1g) POLEA FIJA
FISICA EXPERIMENTAL II
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acciones mutuas de dos
Segunda ley de Newton las fuerzas son
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que
si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por
ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para
que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace
sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor
actúan sobre cuerpos
POLEA FIJA
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
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CRONOMETRO
DINAMÓMETRO
CUERDA
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CRONOMETRO TACO DE MADERA
DINAMÓMETRO PORTA PESA
CARRO
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TACO DE MADERA
PORTA PESAS
CARRO
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SOPORTE UNIVERSAL
IV. PROCEDIMIENTO
A. Principio de inercia
1.- Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande
de papel. Ver gráfica.
2.- Tira la hoja con un movimiento rápido.
Resultado: el taco de madera permanece estable (no se ha movido)
debido a la inercia
3.- Repite el experimento cargando el taco con las pesas.
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SOPORTE UNIVERSAL, NUEZ, VARILLA SOPORTE
PROCEDIMIENTO
Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande
de papel. Ver gráfica.
Tira la hoja con un movimiento rápido.
el taco de madera permanece estable (no se ha movido)
debido a la inercia
Repite el experimento cargando el taco con las pesas.
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SOPORTE
Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande
el taco de madera permanece estable (no se ha movido)
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
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Resultado: el taco y las pesas no se mueven
4.- Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de
parte del medio quede en el aire.
5.- Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del
papel que está en el aire.
Resultado: la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los
extremos sin que estos se m
B. Principio de Acción
1.- Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una
cuerda, del gancho del dinamómetro y anota su lectura.
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el taco y las pesas no se mueven
Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de
parte del medio quede en el aire.
Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del
papel que está en el aire.
la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los
extremos sin que estos se muevan y tampoco cambian de posición.
Principio de Acción – Reacción
Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una
cuerda, del gancho del dinamómetro y anota su lectura. W = 2,39 N
FISICA EXPERIMENTAL II
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Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de modo que la
Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del
la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los
uevan y tampoco cambian de posición.
Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una
W = 2,39 N
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
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2.- Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su
peso: 30g = 0,03kg
3.- Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos
marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes
del vaso) anotar los valores:
4.- Comprobar que el peso del conjunto, vaso
misma cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el
líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a
quedado sometido.
Comprobación
I) Peso del cuerpo introducido en el vaso con líquido
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Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su
30g = 0,03kg → 0,294 N
Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos
marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes
del vaso) anotar los valores: D1 = 2,44 N / D2 = 0,24 N
Comprobar que el peso del conjunto, vaso – líquido, ha aumentado en la
cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el
líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a
quedado sometido.
Comprobación
Peso del cuerpo introducido en el vaso con líquido
En este mismo sentido es
conveniente mostrar el
experimento de la ley de
Arquímedes, con el
recipiente con agua en el que
se introduce el cuerpo objeto
del empuje, sobre una pesa o
colgado de un dinamómetro,
de modo que se evidencie y
compruebe que el fluido
actúa sobre el cuerpo
sumergido y este a su vez
FISICA EXPERIMENTAL II
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Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su
Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos
marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes
líquido, ha aumentado en la
cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el
líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a
En este mismo sentido es
conveniente mostrar el
experimento de la ley de
Arquímedes, con el
recipiente con agua en el que
se introduce el cuerpo objeto
del empuje, sobre una pesa o
un dinamómetro,
de modo que se evidencie y
compruebe que el fluido
actúa sobre el cuerpo
sumergido y este a su vez
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II) Peso del conjunto vaso líquido
III) Se introduce el cuerpo al vaso con líquido (D.C.L. al sistema)
Luego calculamos el incremento de fuerza que se ha producido
en el sistema vaso – líquido (IF)
D2 Wcuerpo = 0,294 N
g = 9,8 m/s2
Masa = 30g
D1 W = 2,39 N
F1 = 2,39 N
WA
D2
F2 = 2,44 N
Por Hidrostática (Principio de Arquímedes)
WR = WA + E E = Empuje
WR = Peso Real
WA = Peso Aparente
E = WR - WA
E = 0,294N – 0,24N
E = 0,054N ≅ 0,05N
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IF = F2 –
IF = 2,44N
IF = 0,05N
Conclusión
• El peso del conjunto Vaso
peso del cuerpo disminuye en 0,054N
que ejerce el líquido al cuerpo.
• El error cometido de 0,054N
observación, calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s
C. Principio de Fuerza –
1.- Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una
distancia (por ejemplo 80cm)
2.- Coloca sobre el porta pesas o
tanteo. Así el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al
rozamiento.
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– F1
2,44N – 2,39N
= 0,05N
Conclusión
El peso del conjunto Vaso – líquido aumenta en 0,05N mientras que el
peso del cuerpo disminuye en 0,054N ≅ 0,05N ellos debido al empuje
que ejerce el líquido al cuerpo.
El error cometido de 0,054N െ	0,05N = 0,004N se debe a fallas en la
calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s
– Aceleración
Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una
distancia (por ejemplo 80cm)
Coloca sobre el porta pesas o sobre el carrito un peso determinado por
el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al
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líquido aumenta en 0,05N mientras que el
ellos debido al empuje
0,05N = 0,004N se debe a fallas en la
calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s2
)
Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una
eso determinado por
el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al
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3.- Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento
sostenido pero no muy rápido.
4.- Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el
mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo.
Peso1: 0,07644 N ; T
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Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento
sostenido pero no muy rápido.
Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el
mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo.
: 0,07644 N ; T1: 4,2 segundos
FISICA EXPERIMENTAL II
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Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento
Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el
mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo.
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5.- Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores.
Peso2: 0,1813 N ; T
6.- Triplica el peso y anota su valor.
Peso3: 0,35868 N ; T
CUADRO DE RESULTADOS
Experiencia
Nº
Fuerza
(N)
1 0,07644
2 0,1813
3 0,35868
Cálculo de la aceleración
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Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores.
: 0,1813 N ; T2: 2,5 segundos
Triplica el peso y anota su valor.
: 0,35868 N ; T3: 1,7 segundos
CUADRO DE RESULTADOS
Distancia
(m)
Tiempo
(s)
Aceleración
(m/s2
)
f/a
0,8m 4,2 0,09 0,849
0,8m 2,5 0,256 0,708
0,8m 1,7 0,55 0,652
Cálculo de la aceleración
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Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores.
f/a Masa
(Kg)
0,849 0,078
0,708 0,0185
0,652 0,0366
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V. SITUACIONES PROBLEMATICAS
1.- Levantar la grafica de fuerza vs aceleración con los datos
del cuadro.
(Esta hecho en la hoja milimetrada)
2.- Calcular el valor de la pendiente en cada caso
Pendiente 1 =
ଵ
୫ୟୱୟ	ଵ
=
ଵ
଴,଴଻଼
		= 12,82
Pendiente 2 =
ଵ
୫ୟୱୟ	ଶ
=
ଵ
଴,଴ଵ଼ହ
= 54,05
V0 = 0
a = ?
t
0,8m
Por Cinemática
d = V0t ±
૚
૛
‫ܜ܉‬૛
a =
૛‫܌‬
‫ܜ‬૛
a1 =
૛	‫	ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬
(૝,૛)૛
= 0,09 m/s2
a2 =
૛	‫	ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬
(૛,૞)૛
= 0,256 m/s2
a3 =
૛	‫	ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬
(૚,ૠ)૛
= 0,55 m/s2
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II
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Pendiente 3 =
ଵ
୫ୟୱୟ	ଷ
=
ଵ
଴,଴ଷ଺଺
= 27,32
3.- ¿Qué relación existe entre la aceleración y la masa?
Sabemos por la segunda ley de newton que:
ࡲ࢘
ሬሬሬሬԦ = ෍ ࡲ࢏
࢔
࢏ୀ૚
݈‫ࢇ	݋݃݁ݑ‬ =
ࡲ࢘
࢓
⟹ 	݈ܽ	݈ܽܿ݁݁‫.)ܨ(	ܽݖݎ݁ݑ݂	݈ܽ	ܽ	݈ܽ݊݋݅ܿݎ݋݌݋ݎ݌	݁ݐ݊݁݉ܽݐܿ݁ݎ݅݀	ݏ݁	݊݋݅ܿܽݎ‬
‫.)݉(	ܽݏܽ݉	݈ܽ	ܽ	݈ܽ݊݋݅ܿݎ݋݌݋ݎ݌	݁ݐ݊݁݉ܽݏݎ݁ݒ݊݅	ݏ݁	݊݋݅ܿܽݎ݈݁݁ܿܽ	ܽܮ‬
4.- Proponer 5 ejemplos de inercia, 5 de acción – reacción y 5
de fuerza – aceleración.
ࡲ࢘
ሬሬሬሬԦ = ࢓. ࢇ
ࡲ૚
ሬሬሬሬԦ
ࡲ૛
ሬሬሬሬԦ
ࡲ૜
ሬሬሬሬԦ
ࡲ࢘
ሬሬሬሬԦ
ࡲ૝
ሬሬሬሬԦ
ࢇሬሬԦ
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
EJEMPLOS DE INERCIA:
Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte
de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente
Un avión en vuelo, no puede frenar, por inercia.
Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia
tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus
paredes. La inercia te hace
FISICA EXPERIMENTAL I
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EJEMPLOS DE INERCIA:
Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte
de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente
Un avión en vuelo, no puede frenar, por inercia.
Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia
tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus
paredes. La inercia te hace seguir por la primera ley de Newton.
FISICA EXPERIMENTAL II
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Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte
de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente.
Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia
tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus
seguir por la primera ley de Newton.
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando
este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de
newton.
A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un
cuerpo para resistir un cambio en su movimiento.
Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano
nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier
dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a
oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y
consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para
generar el mismo movimiento.
FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando
este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de
A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un
cuerpo para resistir un cambio en su movimiento.
Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano
nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier
dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a
oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y
consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para
generar el mismo movimiento.
FISICA EXPERIMENTAL II
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Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando
este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de
A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un
cuerpo para resistir un cambio en su movimiento.
Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano
nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier
dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a
oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y
consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para
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EJEMPLOS DE ACCION
Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo
tiempo, puede sentirse
pelota sobre el pie.
Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una
fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona.
Cuando un auto choca con un
contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción
es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto.
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ACCION – REACCION:
Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo
, puede sentirse una fuerza en dirección contraria ejercida por la
pelota sobre el pie.
Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una
fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona.
Cuando un auto choca con un árbol, pasa que el auto se destroza o de lo
contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción
es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto.
FISICA EXPERIMENTAL II
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Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo
una fuerza en dirección contraria ejercida por la
Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una
fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona.
árbol, pasa que el auto se destroza o de lo
contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción
es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto.
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
El vuelo de los cohetes espaciales también se
del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de
combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la
tierra para poder ser elevado.
Apuesta de bar:
cuerda. ¿Quién ganará?
de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto
que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego.
FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
El vuelo de los cohetes espaciales también se explica como consecuencia
del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de
combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la
tierra para poder ser elevado.
Apuesta de bar: dos equipos se enfrentan en el juego de tirar de la
cuerda. ¿Quién ganará? ¡Pues quien va a ganar, el que tire más fuerza
de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto
que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego.
FISICA EXPERIMENTAL II
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explica como consecuencia
del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de
combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la
en el juego de tirar de la
¡Pues quien va a ganar, el que tire más fuerza
de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto
que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego.
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no
compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de
agarre (rozamiento) con el suelo.
con más fuerza, sino el que es capaz de o
contra el suelo.
EJEMPLOS DE FUERZA
En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una
superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda.
En la figura de la derecha se tiene el
representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja.
Cuando un objeto empuja hacia abajo sobre otro
F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n =
w + F.
FISICA EXPERIMENTAL I
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Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no
compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de
agarre (rozamiento) con el suelo. El equipo que gana no es el que tira
con más fuerza, sino el que es capaz de obtener el máximo agarre
contra el suelo.
EJEMPLOS DE FUERZA – ACELERACION:
En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una
superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda.
En la figura de la derecha se tiene el diagrama de cuerpo libre que
representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja.
Cuando un objeto empuja hacia abajo sobre otro objeto con una fuerza
F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n =
FISICA EXPERIMENTAL II
18
Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no
compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de
El equipo que gana no es el que tira
btener el máximo agarre
En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una
superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda.
de cuerpo libre que
representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja.
objeto con una fuerza
F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n =
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda
de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la
gravedad, w, y la fuerza
sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida
por el techo, T''.
C
Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el
aparato son la
ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'.
La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'.
FISICA EXPERIMENTAL I
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino
En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda
de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la
w, y la fuerza ejercida por la cadena, T. Las fuerzas que actúan
sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida
por el techo, T''.
Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el
aparato son la fuerza normal, n, y la fuerza de gravedad, w, como se
ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'.
La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'.
FISICA EXPERIMENTAL II
19
En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda
de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la
ejercida por la cadena, T. Las fuerzas que actúan
sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida
Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el
fuerza normal, n, y la fuerza de gravedad, w, como se
ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'.
La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'.
PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II
Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 20
5.- Establezca las diferencias entre masa y peso.
MASA
La masa de un cuerpo es una
constante que es característica del
mismo, que no cambia cuando es
trasladado de un lugar a otro y
que dinámicamente se manifiesta
como el grado de oposición que
ofrece el cuerpo a los cambios de
su movimiento (inercia del
cuerpo).
En forma cuantitativa la masa de
un cuerpo se determina como el
cociente entre el modulo de la
fuerza que actúa sobre el cuerpo
y el modulo de la aceleración que
produce en ܽ =
ிೝ
௠
.
La masa es una cantidad escalar.
ܹሬሬሬԦ = ݉. ܽԦ
PESO
Es la fuerza de atracción
gravitacional que ejerce un
planeta sobre un cuerpo, su
magnitud es dependiente de la
aceleración de la gravedad y de
la masa del cuerpo y está
dirigida hacia el centro del
planeta.
El peso es directamente
proporcional a la aceleración de
la gravedad.
El peso es una cantidad
vectorial.
MASA
Es la cantidad de materia que
tiene un cuerpo.
Es una magnitud escalar.
Se mide con la balanza.
Su valor es constante, es
decir, independiente de la
altitud y latitud.
Sus unidades de medida son
el gramo (g) y el kilogramo
(kg).
PESO
Es la fuerza que ocasiona la
caída de los cuerpos.
Es una magnitud vectorial.
Se mide con el dinamómetro.
Varía según su posición, es
decir, depende de la altitud y
latitud.
Sus unidades de medida en el
Sistema Internacional son la
dina y el Newton.

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PRINCIPIOS DINAMICOS

  • 1. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino I. OBJETIVOS Comprobar experimentalmente los principios dinámicos. Investigar la relación entre fuerza y aceleración. Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración. Verificar el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración. II. MARCOTEORICO Las leyes del movimiento orbital como la ley del movimiento de los cohetes se basan en ellas. Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos primero definir con rigor. Un la masa, la medición de la cantidad de denominados habitualmente por las letras F y m. LEYES DE NEWTON Primera ley o ley de inercia Segunda ley o Principio Fundamental de la Dinámica Tercera ley o Principio de acción-reacción FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino S Comprobar experimentalmente los principios dinámicos. Investigar la relación entre fuerza y aceleración. Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración. el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración. MARCOTEORICO movimiento tienen un interés especial aquí; tanto el movimiento del movimiento de los cohetes se basan en ellas. Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales formuladas en términos matemáticos y que implican conceptos que es necesario primero definir con rigor. Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m. de inercia Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él. Segunda ley o Principio Fundamental de la Dinámica La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. Tercera ley o Principio de reacción Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto. FISICA EXPERIMENTAL II 1 el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración. especial aquí; tanto el movimiento del movimiento de los cohetes se basan en ellas. Newton planteó que todos los movimientos se atienen a tres leyes principales y que implican conceptos que es necesario , causa del movimiento; otro es puesta en movimiento; los dos son de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido
  • 2. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 2 Estas son las tres leyes de Newton y, a continuación, vamos a comentarlas cada una por separado. Primera ley de Newton o Ley de la inercia Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta. Segunda ley de Newton o Ley de fuerza 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 la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en 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.
  • 3. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria o sea las cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas. Tal como comentamos en al principio de la el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el impulsarnos. La reacción del suelo es la Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros. Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo y sentidos contrarios, no se anulan distintos. III. MATERIALES PESAS (100, 50, 10, 5 y 1g) FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria o sea las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas. Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba. Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros. Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos MATERIALES (100, 50, 10, 5 y 1g) POLEA FIJA FISICA EXPERIMENTAL II 3 acciones mutuas de dos Segunda ley de Newton las fuerzas son La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para que nos hace saltar hacia arriba. Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros. Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor actúan sobre cuerpos POLEA FIJA
  • 4. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino CRONOMETRO DINAMÓMETRO CUERDA FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino CRONOMETRO TACO DE MADERA DINAMÓMETRO PORTA PESA CARRO FISICA EXPERIMENTAL II 4 TACO DE MADERA PORTA PESAS CARRO
  • 5. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino SOPORTE UNIVERSAL IV. PROCEDIMIENTO A. Principio de inercia 1.- Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande de papel. Ver gráfica. 2.- Tira la hoja con un movimiento rápido. Resultado: el taco de madera permanece estable (no se ha movido) debido a la inercia 3.- Repite el experimento cargando el taco con las pesas. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino SOPORTE UNIVERSAL, NUEZ, VARILLA SOPORTE PROCEDIMIENTO Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande de papel. Ver gráfica. Tira la hoja con un movimiento rápido. el taco de madera permanece estable (no se ha movido) debido a la inercia Repite el experimento cargando el taco con las pesas. FISICA EXPERIMENTAL II 5 SOPORTE Coloca el taco de rozamiento en el borde de la mesa, sobre una hoja grande el taco de madera permanece estable (no se ha movido)
  • 6. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Resultado: el taco y las pesas no se mueven 4.- Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de parte del medio quede en el aire. 5.- Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del papel que está en el aire. Resultado: la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los extremos sin que estos se m B. Principio de Acción 1.- Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una cuerda, del gancho del dinamómetro y anota su lectura. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino el taco y las pesas no se mueven Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de parte del medio quede en el aire. Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del papel que está en el aire. la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los extremos sin que estos se muevan y tampoco cambian de posición. Principio de Acción – Reacción Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una cuerda, del gancho del dinamómetro y anota su lectura. W = 2,39 N FISICA EXPERIMENTAL II 6 Coloca la hoja con los extremos apoyados en dos mesas, de modo que la Pare el lápiz, y con una regla aplique un fortísimo golpe sobre la parte del la hoja se desliza de los 2 tacos de madera apoyados en los uevan y tampoco cambian de posición. Realiza el montaje de la figura. Cuelga el vaso con agua por medio de una W = 2,39 N
  • 7. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 2.- Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su peso: 30g = 0,03kg 3.- Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes del vaso) anotar los valores: 4.- Comprobar que el peso del conjunto, vaso misma cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a quedado sometido. Comprobación I) Peso del cuerpo introducido en el vaso con líquido FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su 30g = 0,03kg → 0,294 N Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes del vaso) anotar los valores: D1 = 2,44 N / D2 = 0,24 N Comprobar que el peso del conjunto, vaso – líquido, ha aumentado en la cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a quedado sometido. Comprobación Peso del cuerpo introducido en el vaso con líquido En este mismo sentido es conveniente mostrar el experimento de la ley de Arquímedes, con el recipiente con agua en el que se introduce el cuerpo objeto del empuje, sobre una pesa o colgado de un dinamómetro, de modo que se evidencie y compruebe que el fluido actúa sobre el cuerpo sumergido y este a su vez FISICA EXPERIMENTAL II 7 Colgar el peso de otro cuerpo del gancho de otro dinamómetro y anota su Introducir el peso de 30g en el líquido que contiene el vaso, y leer los pesos marcados en los dinamómetros (el peso no debe tocar el fondo ni paredes líquido, ha aumentado en la cantidad en que ha disminuido el peso del cuerpo; es decir, que el líquido ha ejercido. La reacción de la fuerza de empuje a que el sólido a En este mismo sentido es conveniente mostrar el experimento de la ley de Arquímedes, con el recipiente con agua en el que se introduce el cuerpo objeto del empuje, sobre una pesa o un dinamómetro, de modo que se evidencie y compruebe que el fluido actúa sobre el cuerpo sumergido y este a su vez
  • 8. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 8 II) Peso del conjunto vaso líquido III) Se introduce el cuerpo al vaso con líquido (D.C.L. al sistema) Luego calculamos el incremento de fuerza que se ha producido en el sistema vaso – líquido (IF) D2 Wcuerpo = 0,294 N g = 9,8 m/s2 Masa = 30g D1 W = 2,39 N F1 = 2,39 N WA D2 F2 = 2,44 N Por Hidrostática (Principio de Arquímedes) WR = WA + E E = Empuje WR = Peso Real WA = Peso Aparente E = WR - WA E = 0,294N – 0,24N E = 0,054N ≅ 0,05N
  • 9. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino IF = F2 – IF = 2,44N IF = 0,05N Conclusión • El peso del conjunto Vaso peso del cuerpo disminuye en 0,054N que ejerce el líquido al cuerpo. • El error cometido de 0,054N observación, calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s C. Principio de Fuerza – 1.- Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una distancia (por ejemplo 80cm) 2.- Coloca sobre el porta pesas o tanteo. Así el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al rozamiento. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino – F1 2,44N – 2,39N = 0,05N Conclusión El peso del conjunto Vaso – líquido aumenta en 0,05N mientras que el peso del cuerpo disminuye en 0,054N ≅ 0,05N ellos debido al empuje que ejerce el líquido al cuerpo. El error cometido de 0,054N െ 0,05N = 0,004N se debe a fallas en la calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s – Aceleración Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una distancia (por ejemplo 80cm) Coloca sobre el porta pesas o sobre el carrito un peso determinado por el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al FISICA EXPERIMENTAL II 9 líquido aumenta en 0,05N mientras que el ellos debido al empuje 0,05N = 0,004N se debe a fallas en la calibración del dinamómetro o uso de la gravedad (9,8m/s2 ) Realiza el montaje de la figura. Marca con tiza en la mesa de trabajo una eso determinado por el carrito se mueve fácilmente y se reduce el error debido al
  • 10. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 3.- Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento sostenido pero no muy rápido. 4.- Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo. Peso1: 0,07644 N ; T FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento sostenido pero no muy rápido. Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo. : 0,07644 N ; T1: 4,2 segundos FISICA EXPERIMENTAL II 10 Coloca sobre el porta pesas el peso necesario para iniciar un movimiento Repite el paso 3 tomando el tiempo entre las marcas. Realiza tres veces el mismo experimento y halla el valor promedio del tiempo. Anótalo.
  • 11. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 5.- Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores. Peso2: 0,1813 N ; T 6.- Triplica el peso y anota su valor. Peso3: 0,35868 N ; T CUADRO DE RESULTADOS Experiencia Nº Fuerza (N) 1 0,07644 2 0,1813 3 0,35868 Cálculo de la aceleración FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores. : 0,1813 N ; T2: 2,5 segundos Triplica el peso y anota su valor. : 0,35868 N ; T3: 1,7 segundos CUADRO DE RESULTADOS Distancia (m) Tiempo (s) Aceleración (m/s2 ) f/a 0,8m 4,2 0,09 0,849 0,8m 2,5 0,256 0,708 0,8m 1,7 0,55 0,652 Cálculo de la aceleración FISICA EXPERIMENTAL II 11 Repite el paso 4 pero duplicando el valor del peso. Anota los valores. f/a Masa (Kg) 0,849 0,078 0,708 0,0185 0,652 0,0366
  • 12. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 12 V. SITUACIONES PROBLEMATICAS 1.- Levantar la grafica de fuerza vs aceleración con los datos del cuadro. (Esta hecho en la hoja milimetrada) 2.- Calcular el valor de la pendiente en cada caso Pendiente 1 = ଵ ୫ୟୱୟ ଵ = ଵ ଴,଴଻଼ = 12,82 Pendiente 2 = ଵ ୫ୟୱୟ ଶ = ଵ ଴,଴ଵ଼ହ = 54,05 V0 = 0 a = ? t 0,8m Por Cinemática d = V0t ± ૚ ૛ ‫ܜ܉‬૛ a = ૛‫܌‬ ‫ܜ‬૛ a1 = ૛ ‫ ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬ (૝,૛)૛ = 0,09 m/s2 a2 = ૛ ‫ ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬ (૛,૞)૛ = 0,256 m/s2 a3 = ૛ ‫ ܠ‬૙,ૡ‫ܕ‬ (૚,ૠ)૛ = 0,55 m/s2
  • 13. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 13 Pendiente 3 = ଵ ୫ୟୱୟ ଷ = ଵ ଴,଴ଷ଺଺ = 27,32 3.- ¿Qué relación existe entre la aceleración y la masa? Sabemos por la segunda ley de newton que: ࡲ࢘ ሬሬሬሬԦ = ෍ ࡲ࢏ ࢔ ࢏ୀ૚ ݈‫ࢇ ݋݃݁ݑ‬ = ࡲ࢘ ࢓ ⟹ ݈ܽ ݈ܽܿ݁݁‫.)ܨ( ܽݖݎ݁ݑ݂ ݈ܽ ܽ ݈ܽ݊݋݅ܿݎ݋݌݋ݎ݌ ݁ݐ݊݁݉ܽݐܿ݁ݎ݅݀ ݏ݁ ݊݋݅ܿܽݎ‬ ‫.)݉( ܽݏܽ݉ ݈ܽ ܽ ݈ܽ݊݋݅ܿݎ݋݌݋ݎ݌ ݁ݐ݊݁݉ܽݏݎ݁ݒ݊݅ ݏ݁ ݊݋݅ܿܽݎ݈݁݁ܿܽ ܽܮ‬ 4.- Proponer 5 ejemplos de inercia, 5 de acción – reacción y 5 de fuerza – aceleración. ࡲ࢘ ሬሬሬሬԦ = ࢓. ࢇ ࡲ૚ ሬሬሬሬԦ ࡲ૛ ሬሬሬሬԦ ࡲ૜ ሬሬሬሬԦ ࡲ࢘ ሬሬሬሬԦ ࡲ૝ ሬሬሬሬԦ ࢇሬሬԦ
  • 14. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino EJEMPLOS DE INERCIA: Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente Un avión en vuelo, no puede frenar, por inercia. Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus paredes. La inercia te hace FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino EJEMPLOS DE INERCIA: Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente Un avión en vuelo, no puede frenar, por inercia. Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus paredes. La inercia te hace seguir por la primera ley de Newton. FISICA EXPERIMENTAL II 14 Muchas veces cuando llueve y el piso esta mojado, y quieres detenerte de golpe, por inercia sigues directo a golpearte con la pared del frente. Cuando vas en autobús, y éste da una vuelta (en una rotonda), por inercia tu cuerpo sigue en línea recta y como el bus dobla, te golpea con sus seguir por la primera ley de Newton.
  • 15. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de newton. A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un cuerpo para resistir un cambio en su movimiento. Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para generar el mismo movimiento. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un cuerpo para resistir un cambio en su movimiento. Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para generar el mismo movimiento. FISICA EXPERIMENTAL II 15 Cuando te subes al bus, este inicialmente se encuentra detenido cuando este arranca tu cuerpo se va hacia atrás. Esto sucede por la primera ley de A mayor masa mayor inercia. La inercia es la propiedad que tiene un cuerpo para resistir un cambio en su movimiento. Si un cuerpo, por ejemplo una roca, está quieto y apoyado en un plano nivelado, y nosotros intentamos moverlo horizontalmente en cualquier dirección, habrá que aplicar una fuerza para hacerlo. La esfera tiende a oponerse al movimiento. Cuanto más grande sea la esfera y consecuentemente aumente su masa, mayor será la fuerza necesaria para
  • 16. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino EJEMPLOS DE ACCION Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo tiempo, puede sentirse pelota sobre el pie. Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona. Cuando un auto choca con un contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino ACCION – REACCION: Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo , puede sentirse una fuerza en dirección contraria ejercida por la pelota sobre el pie. Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona. Cuando un auto choca con un árbol, pasa que el auto se destroza o de lo contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto. FISICA EXPERIMENTAL II 16 Al patear una pelota, el pie ejerce una fuerza sobre ésta; pero, al mismo una fuerza en dirección contraria ejercida por la Si una persona empuja a una pared la pared. La persona ejerce una fuerza sobre la pared y la pared otra fuerza sobre la persona. árbol, pasa que el auto se destroza o de lo contrario sufre daños el auto, esto es debido a que la fuerza de reacción es igual a la de acción es decir a la fuerza con la q choca el auto.
  • 17. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino El vuelo de los cohetes espaciales también se del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la tierra para poder ser elevado. Apuesta de bar: cuerda. ¿Quién ganará? de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino El vuelo de los cohetes espaciales también se explica como consecuencia del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la tierra para poder ser elevado. Apuesta de bar: dos equipos se enfrentan en el juego de tirar de la cuerda. ¿Quién ganará? ¡Pues quien va a ganar, el que tire más fuerza de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego. FISICA EXPERIMENTAL II 17 explica como consecuencia del principio de acción y reacción debido a la aceleración de los gases de combustión que despide de su motor y que le sirven de impulso contra la en el juego de tirar de la ¡Pues quien va a ganar, el que tire más fuerza de la cuerda! ¿Es verdad esto? Pues no. Veamos el razonamiento correcto que le hará ver qué es lo importante a la hora de ganar este juego.
  • 18. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de agarre (rozamiento) con el suelo. con más fuerza, sino el que es capaz de o contra el suelo. EJEMPLOS DE FUERZA En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda. En la figura de la derecha se tiene el representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja. Cuando un objeto empuja hacia abajo sobre otro F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n = w + F. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de agarre (rozamiento) con el suelo. El equipo que gana no es el que tira con más fuerza, sino el que es capaz de obtener el máximo agarre contra el suelo. EJEMPLOS DE FUERZA – ACELERACION: En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda. En la figura de la derecha se tiene el diagrama de cuerpo libre que representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja. Cuando un objeto empuja hacia abajo sobre otro objeto con una fuerza F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n = FISICA EXPERIMENTAL II 18 Según el principio de acción y reacción, ambas fuerzas son iguales y no compiten realmente entre sí. Sobre cada equipo, interviene la fuerza de El equipo que gana no es el que tira btener el máximo agarre En otro ejemplo se tiene una caja que se jala hacia la derecha sobre una superficie sin fricción, como se muestra en la figura de la izquierda. de cuerpo libre que representa a las fuerzas externas que actúan sobre la caja. objeto con una fuerza F, la fuerza normal n es mayor que la fuerza de la gravedad. Esto es, n =
  • 19. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la gravedad, w, y la fuerza sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida por el techo, T''. C Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el aparato son la ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'. La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'. FISICA EXPERIMENTAL I Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la w, y la fuerza ejercida por la cadena, T. Las fuerzas que actúan sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida por el techo, T''. Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el aparato son la fuerza normal, n, y la fuerza de gravedad, w, como se ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'. La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'. FISICA EXPERIMENTAL II 19 En otro ejemplo se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda de masa despreciable. Las fuerzas que actúan sobre el peso son la ejercida por la cadena, T. Las fuerzas que actúan sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso, T', y la fuerza ejercida Una caja está en reposo sobre una mesa, las fuerzas que actúan sobre el fuerza normal, n, y la fuerza de gravedad, w, como se ilustran. La reacción a n es la fuerza ejercida por la caja sobre la mesa, n'. La reacción a w es la fuerza ejercida por la caja sobre la Tierra, w'.
  • 20. PRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOSPRINCIPIOS DINAMICOS FISICA EXPERIMENTAL II Toribio Córdova / Job Abanto / Juan Aquino 20 5.- Establezca las diferencias entre masa y peso. MASA La masa de un cuerpo es una constante que es característica del mismo, que no cambia cuando es trasladado de un lugar a otro y que dinámicamente se manifiesta como el grado de oposición que ofrece el cuerpo a los cambios de su movimiento (inercia del cuerpo). En forma cuantitativa la masa de un cuerpo se determina como el cociente entre el modulo de la fuerza que actúa sobre el cuerpo y el modulo de la aceleración que produce en ܽ = ிೝ ௠ . La masa es una cantidad escalar. ܹሬሬሬԦ = ݉. ܽԦ PESO Es la fuerza de atracción gravitacional que ejerce un planeta sobre un cuerpo, su magnitud es dependiente de la aceleración de la gravedad y de la masa del cuerpo y está dirigida hacia el centro del planeta. El peso es directamente proporcional a la aceleración de la gravedad. El peso es una cantidad vectorial. MASA Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es una magnitud escalar. Se mide con la balanza. Su valor es constante, es decir, independiente de la altitud y latitud. Sus unidades de medida son el gramo (g) y el kilogramo (kg). PESO Es la fuerza que ocasiona la caída de los cuerpos. Es una magnitud vectorial. Se mide con el dinamómetro. Varía según su posición, es decir, depende de la altitud y latitud. Sus unidades de medida en el Sistema Internacional son la dina y el Newton.