fisica

GUIAS ÚNICAS DE LABORATORIO DE FÍSICA I

LEYES DE NEWTON PARA EL MOVIMIENTO
SEGUNDA LEY DE NEWTON

SANTIAGO DE CALI
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
DEPARTAMENTO DE LABORATORIOS

DEPARTAMENTO DE LABORATORIIOS
DEPARTAMENTO DE LABORATOR OS
GUIIAS DE FIISIICA II
GU AS DE F S CA

LA SEGUNDA LEY DE NEWTON
1. Introducción
Un cuerpo se mantendrá en su estado de movimiento con velocidadconstante a
menos que una fuerza (entiéndase halar o empujar) se oponga a ello. Esto quiere
decir que las fuerzas son capaces de cambiar el estado de movimiento de los
cuerpos y que por lo tanto deben producir: aceleración.
¿Cuál será la relación entre la fuerza y la aceleración? ¿Habrá algún otro
parámetro que tenga que ver con la aceleración que experimenta un cuerpo
cuando una fuerza actúasobre él? En esta actividad estaremos investigando estas
dos preguntas con el propósito de definir operacionalmente lo que es fuerza.
2. Objetivos
1. Determinar experimentalmente cómo cambia la aceleración de un cuerpo
cuando este es halado por fuerzas de diferentes magnitudes.
2. Construir una gráfica de la aceleración del objeto en función de la fuerza
actuando en el objeto.
3. Construiruna gráfica de la aceleración del objeto en función de la masa o
inercia del objeto.
4. Determinar experimentalmente la relación matemática entre fuerza, masa y
aceleración.
5. Definir operacionalmente el concepto: fuerza
3. Masa Fija
La Segunda Ley de Newton

nos dice que la fuerza neta aplicada a un objeto es directamente proporcional a
la aceleración que sufre ese objeto. Esa aceleraciónapunta en la misma
dirección que apunta la fuerza neta. Además, la constante de proporción es la
masa del objeto. En esta parte exploraremos la valides de esta ultima oración.
Aceleraremos un objeto de masa M con una fuerza conocida. Esta fuerza será la
tensión que ocurre en un hilo cuando colgamos una masa m de uno de sus

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extremos (ver figura 1). Esa masa estará dada por la masa de un gancho de masas
(mg) más las masas adicionales que le añadamos.

Nuestro montaje experimental consta de dos cuerpos en movimiento. Si
aplicamos la Segunda Ley a cada uno de estos, obtenemos dos ecuaciones

Podemos solucionar simultáneamente estas dos ecuaciones para la tensión,
dando

Estatensión es la fuerza que acelera el carrito.
3.1. Procedimiento
3.1.1. Montaje del Equipo
1. Con el programa Data Studio corriendo, conecte el sensor de movimiento al
USB Link y este a su ves a la computadora. Saldrá una ventana con una gráfica de
posición en función del tiempo.
2. Ponga el sensor de movimiento en uno de los extremos de la pista.
3. Coloque el carrito de baja fricción enla pista y amarre un hilo a uno de sus
extremos.
4. Mida la masa del gancho de masas (mg) y anótelo.
5. Ponga una masa de 250 gramos en el carrito y mida la masa total del carrito.
Anote el resultado.
6. Pase el hilo por la polea que está al final de la pista y cuelgue de ese extremo
el gancho de masas.
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3.1.2. Procedimiento experimental
1. Detenga el carrito de baja fricción a 10 cm del sensor de movimiento.
2. Para tomar data, seleccione Start en Data Studio y suelte el carrito. Deténgalo
antes de que choque con la polea. Seleccione Stop para detener la toma de data.
3. Seleccione la parte de la curva que corresponde al movimiento uniformemente
acelerado del carrito y hágaleun ajuste de curva cuadrática.
4. De los parámetros obtenidos en el ajuste calcule la aceleración del carrito.
5. Añada 10 gramos al gancho de masas y repita el procedimiento.
6. Repita tres veces más, cada ves añadiendo 10 gramos.
3.1.3. Análisis
1. Para cada iteración de la actividad, calcule la tensión en el hilo. Esta tensión
es la fuerza que
acelera el carrito.
2. En el menú de Data...