Ingenieria

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Segunda ley de Newton
Cambio de velocidad de un cuerpo en función de la fuerza neta y su masa
Material: un carro con espacio para colocarle masas, una balanza, pesas de diferente tamaño, polea para soporte un platillo de cartón una regla graduada, un cronometro arena fina o granulada e hilo cáñamo.
Desarrollo:
1. Construir un sistema físico
Antes de iniciar su actividad experimentalreflexiona acerca de las siguientes preguntas y escriban sus respuestas ¿Qué pasara con la velocidad del carro recibir una fuerza neta diferente de cero por medio de las pesas colocadas en el platillo?____________________________________________________________________________________________________________________________________________
¿Qué pasará ahora con el cambio de la velocidad del carro si seduplica el valor de la fuerza resultante que recibe, agregando el doble de las pesas?
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¿Qué pasará con el cambio de velocidad del carro si triplican el valor de la fuerza resultante que recibe?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
¿Qué pasará con el cambio de la velocidad del carro si aplican la misma fuerza resultante diferente de cero, pero aumenta la masa del carro primero al doble y luego al triple, agregándole pesas encima?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Primera parte: masa constante
2. Determina con una balanza la masa del carro escriban su valor en gramos y en kilogramos:
Masa en g:________________ masa en kg.________________
En el sistema físico; el platillo unido a uno de los extremos del hilo que pasa por la polea, debe ser del tamaño y resistencia apropiados para poderle colocar distintas pesasde valor conocido.
Cuando el platillo está vacío el carro está en reposo, es decir, no se mueve, toda vez que la fuerza de fricción estática que entre sus ruedas y la superficie de la mesa es mayor a la fuerza que debido a su peso ejerce sobre el carro el platillo, agrega poco a poco arena al platillo hasta que al empujar levemente el carro, se desplace sobre la mesa a velocidad constante. Elpeso de la arena será el contrapeso de las fuerzas de rozamiento.
Uno de los integrantes del equipo detendrá con una mano el carro y otro colocará una pesa de 20gf igual a 0.02 kgf= 0.196N en el platillo esta pesa representara la fuerza neta o desequilibrada que recibe el carro. Mide con la regla graduada la distancia en metros que recorre el carro desde su posición inicial (antes de iniciar sumovimiento), a su posición final (antes de chocar con la pinza que sujeta a la polea). Ahora suelten el carro y midan con el cronómetro el tiempo en que tarda en recorrer dicha distancia, anoten los valores de la fuerza neta aplicada en N la distancia recorrida en m, y el tiempo en segundos empleado en recorrerla:
Fuerza neta aplicada: _______________________________
Distancia recorrida:______________________________
Tiempo recorrido: ______________________________
Determinen en m/s el valor del cambio en la velocidad del carro recuerda: ∆v=vf-vo, como la velocidad inicial es igual a cero ya que parte del reposo: ∆v=vf-0=vf el cambio de velocidad del carro cuyo valor correspondiente a su velocidad final lo determinaremos a partir de la ecuación matemática empleada para calcular ladistancia por un móvil que experimenta una aceleración constante, es decir;
d=vo + vf2t, como:
V0=0 la expresión se reduce a:
d= vf2t, al despejar la velocidad final se tiene:
d=2dt=∆v
Por lo tanto el cambio de la velocidad del carro será igual al dividir el valor de la distancia que recorrió multiplicada por 2, es decir, 2d entre el tiempo (t) que tarda en recorrer dicha distancia calculen...
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