2DA LEY

3er Informe de Laboratorio de Física

EXPERIMENTO Nº03:
Segunda Ley de Newton

Curso:
Física I

Alumnos:

-Espíritu Mendoza Ricardo 20121277H
-Enciso Enríquez Julio Cesar 20142074I
-Sotelo Ñavez Freddy Gabriel 20111381G

Profesor: Tovar Landeo Renato

Fecha: 14/05/2014



-INDICE:

1) Marco Teórico 
 
2) Objetivos
 
3) Instalación
 
4) Procedimiento
 
5) Calibración de resortes  
6) Gráfica de las constantes (k) 
 
7) Observaciones
 
8) Conclusiones
 
9) Recomendaciones
 
10) Bibliografía






-MARCO TEORICO:
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La Segunda ley deNewton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresarla relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, esdecir, tienen, además de un valor, unadirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1m/s2, o sea,1 N = 1 Kg · 1 m/s2La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida paracuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m ·a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa. Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letrap y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:
p = m · v
La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a lavariación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
F = dp/dt
De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos:
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Como la masa es constante:
dm/dt = 0
y recordando la definición deaceleración, nos queda
F = m a
Tal y como habíamos visto anteriormente. Otra consecuencia de expresar la Segunda Ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que:
0 = dp/dt
Es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento conrespecto al tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo.
IMPORTANTE: La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por laTeoría de la Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenómeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y, posteriormente, por la Relatividad General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo. Una fuerza constante ya no podrá acelerar una masa hasta el infinito; no obstante la relación de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleración se sigue manteniendo...