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CARRIL DE AIRE Y FOTODETECTOR

RESUMEN.
Se determinó el valor de la aceleración de la gravedad mediante la adición de masa a el sistema de carril de aire donde se adicionaban masas al carrito de masa M y estas a su vez, interactuaban sobre él por medio de un movimiento perpendicular al que era producido por la aceleración de tales masas m. El valor experimental obtenido para la aceleración dela gravedad es de XX m/s2, con un porcentaje de error del XX% y éste fue analizado en términos de los datos obtenidos por medio de parámetros estadísticos.
Palabras Claves: Aceleración, gravedad, carril de aire, friccion.
fuerzas, por consiguiente, el sistema se acelera uniformemente. Gráficamente, se puede observar mediante un diagrama de cuerpo libre del sistema:
“La variación del momentolineal de un cuerpo es proporcional a la resultante total de las f
En términos un poco más sencillos, se puede expresar como “la fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional al producto de su masa y su aceleración”:
F=m⋅a (2)
Teniendo en cuenta que las masas M y m se encuentran unidas por una cuerda liviana de masa despreciable, sus aceleraciones se consideran iguales. Deacuerdo con lo citado inicialmente, las ecuaciones del movimiento cinemático para la masa M que se mueve horizontalmente son:
[pic]

N−Mg=0
(3)
T=ma
y, como la masa m se mueve verticalmente, su ecuación del movimiento en una sola dirección está definida como:
mg−T=ma (4)
sustituyendo dos en tres y despejando, se obtiene que:
a=g


m

(5)

mM 
El objetivo de la práctica es medir laaceleración de la gravedad experimentalmente con el fin de visualizar su comportamiento resultante de un sistema de
cuerpos desequilibrado, utilizando los conceptos aprendidos acerca de las leyes de Newton.

2. Parte Experimental

Para la realización de la práctica, se utilizó un montaje como el mostrado en la figura 1, una balanza de plato, un fotodetector (marca Pasco Scientific), uncronómetro programable (marca ASLAB), una cuerda liviana y resistente, un portapesas el cual era la masa 1, 5 pesas de 20 g aproximadamente, un nivel, un flexómetro y un calibrador o pie de rey. Inicialmente, se midió la masa del carrito (M), del portapesas y las masitas en la balanza de plato (δ = 0,01g) por separado. Para disminuir las incertidumbres, se decidió tomar como masa m, la masa total delportapesas y de las masas medidas juntas en el portapesas. Posteriormente, se midió la distancia entre los postes, desde el primero hasta el final, uno por uno con el calibrador (δ = 0,005 cm) y se verificó con el nivel que el soporte de aluminio estuviese completamente nivelado y fijo a la mesa. Con ayuda del flexómetro, se midió la distancia D estimada para la posición del fotodetector. Antes dehacer la toma de los datos, se colocó en modo de medición el cronómetro ASLAB. Para la toma de los datos, se encendió el compresor de aire y se verificó que el carrito se desplazaba libremente por él. Se tomaron los datos para cinco (5) masas diferentes.

[pic] Figura 1.Montaje experimental utilizado para la realizacion de la practica.

3.Analisis de Datos y Resultados.

Tabla 1. Datosexperimentales de los cambios de tiempo con respecto a a la masa cambiante del recorrido del carrito hasta el foto detector. ANEXO 1.

[pic]

Grafica 1. Dependencia de la variación de la masa con respecto [pic]del recorrido del carrito hasta el foto detector.

La gráfica 1 muestra la dependencia lineal y por consiguiente, directamente proporcional de la masa con la velocidad del carrito. En lamedida en que se aumentaba la masa, la velocidad de éste aumentaba y por consiguiente, la aceleración de las dos masas permanece constante. Se puede ver que la diferencia entre los tiempos para cada masa es constante lo que nos muestra que la aceleración de la gravedad no depende de la masa del cuerpo.

Tabla 2. Mínimos cuadrados Ω (m) Vs [pic] respectivos a cada variación de masa. ANEXO 2....
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