informe de fis-100

UMSA-FACULTAD DE INGENIERIA FIS-100
PRACTICA DE LABORATORIO – FISICA 100
INFORME N° 4
Dinámica
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES
Conocer más acerca del tema de dinámica y aclarar las dudas existentes de la misma
Poner a prueba la segunda ley de newton
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Validar la ecuación de la segunda ley de Newton a fuerza constante y masa variable
Analizar la segunda ley de Newtoncon masa constante y fuerza variable
Verificar que la gravedad es un factor que puede alterar la aceleración.
Observar que a diferentes masas y fuerza la aceleración va variando
Poner a prueba todo los conocimientos que se tienen acerca del tema
FUNDAMENTO TEORICO
Isaac Newton nació en 1642 y murió en año 1727 es el principal arquitecto de la mecánica clásica, la cual resume sus tres leyesdel movimiento.
La primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Es algo que conocemos como fuerzas. Por lo general estas fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre uncuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo entonces podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = ma……………….(1)
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales entonces además de un valor tienen dirección y un sentido.
La unida de fuerza en el sistema internacional es el Newton y se representa porN un newton s la fuerza que se debe ejercer sobre un cuerpo de un kg de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2
La aceleración “a” que adquiere el móvil de masa “m1” bajo la acción de la fuerza “F” es directamente proporcional a F pero inversamente proporcional a “m1” a=Fm1FUERZA CONSTANTE
Para el análisis de fuerza constante , es decir manteniendo la masa m2 se medirá la aceleraciónde m1, en este sentido de manera simple se probara la validez de :
a=Fm1Si “F” es constante la aceleración de m1 es inversamente proporcional del mismo, entonces el grafico a vs m1 corresponde a una hipérbola. La representación en escala logarítmica de “a” vs “m1” corresponderá en consecuencia a una línea recta de pendiente negativa aplicando logaritmos a la ecuación dada de a=Fm1 ydenominando log(a) =a* y log (m1) = m1* la ecuación se transformara en:
a* = log F - m1*
Que corresponde a una línea de pendiente -1
351853543624500El análisis del sistema de polea, bloque de la figura mostrada y el diagrama de fuerzas permiten escribir
8185153492500
las siguientes ecuaciones:
T1 = m1 a …………….(1´)
m2 g – T1 = m2 a………..(2´)
combinando estas expresiones y despejando la “a”aceleración nos queda la siguiente ecuación (1*):
a=m2gm1+m2 La validación de la segunda ecuación de newton variando la masa m1 es decir la validación de la ecuación (1*) denominaremos M1 = m1 +m2 y aplicando logaritmos se tiene:
Log a = log (m2 g) – log M1
La ecuación experimental toma entonces la forma de una función lineal:
A = P + BM1 *
A= log a P= log (m2 g) M1 * = log M1 B= -1
MASACONSTANTE:
Por otro lado para comprobar la segunda ley de newton se repite el experimento variando la fuerza “F”, es decir variando la masa m2 del sistema de figura mostrada a continuación en este sentido a mayor fuerza “F” (mayor masa m2) mayor aceleración “a”.
En la ecuación (1*) denominaremos M2=m2m1+m2 con lo que la ecuación (1*) se escribe:
a = M2 g
Por tanto validar la ecuación () esequivalente a validar la segunda ley de newton y demostrar que a mayor fuerza mayor aceleración manteniendo constante la masa m1 y variando la masa m2 .MATERIALES
Deslizador
Rampa de colchón de aire
Hilo inextensible
Juego de pesas
Balanza
Polea y accesorios
Interfaz
Detector de movimiento
Computador
PROCEDIMIENTO
FUERZA CONSTANTE
Disponga el carril de manera horizontal (recta)...