Laboratorio De Física Masa Colgante

I Tabla De Datos:
m colgante
[g]

a_(Exp 1 )
[m⁄s^2 ] a_(Exp 2 )
[m⁄s^2 ] a ̅_Exp
[m⁄s^2 ] T
[N] a_(Teórica )
[m⁄s^2 ] % error a T_(Exp )
% error T

65
0,84832 0,84434 0,84633 0,57494 0,95387 11,27402 0,50966 11,3

75
0,96557 0,96958 0,96757 0,65359 1,08535 10,85096 0.58267 10,8

85
1,09039 1,09247 1,09143 0,72996 1,21216 9,95990 0,65725 9,9
En la siguiente tabla semuestran los valores obtenidos en el experimento a realizar, a base de los conocimientos de la segunda ley de Newton; dando como resultado la aceleración y la tensión de un objeto unido a una masa de diferentes gramos.

De acuerdo a la experiencia se puede deducir que la fuerza que actúa sobre el cuerpo llamada tensión es aquella que ejerce la cuerda desde el carro hasta la masa colgante, medidaen newton y obtenida a través del siguiente análisis

1.- Diagrama cuerpo libre (masa del carro)

y
N ̅
-x T ̅ x

W ̅

-y
∑▒〖F ̅ 〗=ma ̅
N ̅=0 i ̂+ N j ̂
T ̅=-T i ̂+ 0 j ̂
W ̅=0 i ̂- W j ̂

∑▒〖(FN) ̅ 〗=-T i ̂+(T-W) J ̂=M(axi ̂+ayj ̂)

î)-T=-Ma
i ̂)-T=-Ma / . (-1)
i ̂)T=Ma
j ̂) N-W=0
Como w=mg
j ̂) N-mg=0
i ̂) T=Ma Ecuación general cuerpo del carro

2.- Diagrama de cuerpo libre (masa colgante)
y

-x T ̅ x

W ̅

-y
∑▒〖F ̅ 〗=ma ̅
T ̅=0 i ̂+ T j ̂
W ̅=0 i ̂- W j ̂

∑▒〖(FN) ̅〗=0 i ̂+(T-W) J ̂=m(axi ̂+ayj ̂)
i ̂) 0=0
j ̂) T-W=ma
Como w=mg
j ̂) mg-T=ma Ecuación general cuerpo masa colgante.

Resumen:
T=Ma
mg-T=Ma
N-mg=0

a =? T = ?
1+2
T+mg-T=Ma+ma
mg=Ma+ma
mg=a(M+m)
Aceleración Teórica


De 1
T=Ma
Tensión Teórica

A partir de lasfórmulas conseguidas se puede calcular la aceleración y la tensión de la masa del carro. Pero para ello es necesario calcular la masa del carro, considerando que el cálculo de la masa es obtenido mediante una pesa.
M_T=Mc+100
Donde:
M_T=Masa total [gr]
Mc=Masa colgante [gr]

M_T=Mc+100
M_T=502,2 gr+100 gr
M_T=602,2 gr
Como se estudia la segunda ley de Newton, estamos frente a unmovimiento rectilíneo uniforme acelerado gracias a la existencia de la aceleración, por ende los gráficos serán una recta

V [m/s]

α

t [s]

tg α= ∆V/∆t=a
∴a=m
y=Ax+B
y=At+B
V=V_(0 )+ at
V=at+ V_(0 )
Cuando se concluye a trazar la recta con los datos recaudados en la experiencia, se procede a graficar produciéndose así un ajuste lineal obteniendolas incógnitas de la ecuación de la recta, siendo el valor más importante el A, lo que es la pendiente. Así mismo los valores de a para cada masa colgante son:
Mc=65gr
1° aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=0,848321
2° aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=0,84434

Mc=75gr
1° aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=0,965574
2° aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=0,969584

Mc=85gr
1°aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=1,09039
2° aceleración:
y=a_1+a_2 X
a_(2 )=1,09247



Fórmulas a emplear para el análisis experimental
1.-


2.-


3.-


4.-



5.-


6.-

Preguntas:
1) De acuerdo a los resultados de la experiencia, ¿Se verifica ∑▒〖F ̅ 〗=ma ̅ ?
Con el análisis de la actividad en el laboratorio podemos decir que se cumple la segunda ley de newton, ya que sino se asume que la suma de fuerzas netas es igual a la masa por la aceleración, la fuerza que actúa sobre las partículas que adquieren aceleración, no sería inversamente proporcional a la masa inercial que se opone al cambio de velocidad. Por ende se concluye que las bajas velocidades no toman en cuenta la variación de la masa con respecto al tiempo, siendo así esta se elimina resultando...