Maquina Atwood
Páginas: 9 (2116 palabras)
Publicado: 21 de marzo de 2013
Resumen— La fuerza es una cantidad vectorial, tiene magnitud, dirección y sentido, La máquina de Atwood, es un instrumento formado por una polea con hilo, en cuyos extremos lleva colgados dos soportes de igual masa M. Al colocar una masa m sobre uno de ellos, el sistema se pondrá en movimiento uniformemente acelerado, de forma que variando los valores de m se varía a voluntad laaceleración de caída libre, sin rebasar la de la gravedad.
En el la practica de laboratorio con el empleo de la máquina de Atwood se puso a prueba la predicción que propone la segunda ley de Newton. Según ésta la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo, es igual a la velocidad de cambio de su momento, siendo así que la función de cantidad de movimiento debe ajustarse a una función lineal, los resultadosobtenidos verificaron la hipótesis propuesta [1].
Palabras Claves— Aceleración, fuerza, cantidad de movimiento, momento, maquina de Atwood.
I. Introducción
e
l movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), es aquel en el que un cuerpo se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido una aceleración constante. [2]
La practica de laboratorio donde se utilizo la maquina deAtwood es un caso particular donde la aceleración a la que estaban sometidos los cuerpos era la aceleración debido a la gravedad. La mecánica clásica describe la relación entre el movimiento de un cuerpo y las fuerzas que actúan sobre el, la cual presenta tres características fundamentales:
La aceleración y la fuerza resultante sobre el
cuerpo son constantes.
La velocidad varíalinealmente respecto al tiempo.
La posición varía según una relación cuadrática respecto al tiempo.
Las tres leyes enunciadas por Isaac newton, han tenido una gran transcendencia en el mundo de la dinámica, es así que en esta oportunidad se enfatizara en la segunda ley, la cual establece una relación entre masa, aceleración y fuerza; la cual explica el comportamiento de diferentes cuerpos bajodeterminadas condiciones.
FUERZA
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo(imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo.
La expresión que define dicho comportamiento es:
Donde F es la fuerza, m es la masa y a es la aceleración.
La unidad de fuerza más común es el Newton (N):
Fuerza resultante
Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas se pueden sumar las mismas de forma vectorial (como suma devectores) obteniendo una fuerza resultante, es decir equivalente a todas las demás. Si la resultante de fuerzas es igual a cero, el efecto es el mismo que si no hubiera fuerzas aplicadas: el cuerpo se mantiene en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, es decir que no modifica su velocidad.
Donde es la fuerza resultante, m es la masa y a es la aceleración.
ECUACIONES DERIVADAS DE LAMAQUINA DE ATWOOD [3]
Las siguientes ecuaciones se obtienen del sistema denominado Máquina de Atwood (ver fig. 1), a partir del concepto de cantidad de movimiento de un sistema de partículas y su interpretación bajo la mirada de la segunda Ley de Newton.
Figura 1 Izquierda. Esquema de la Máquina de Atwood, en este caso consideramos m2 > m1 por lo que el movimiento será en el sentido dela flecha.
Derecha. Diagrama de cuerpo libre de m1 y de m2. Esto permite estudiar las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo para poder plantear las ecuaciones dinámicas.
Las ecuaciones dinámicas que surgen estudiando el diagrama de cuerpo libre son:
1)
Donde es la masa 1,es la masa 2 y g es la aceleración debido a la gravedad
2)
Donde T es la tensión, es la masa 1, g la...
Resumen— La fuerza es una cantidad vectorial, tiene magnitud, dirección y sentido, La máquina de Atwood, es un instrumento formado por una polea con hilo, en cuyos extremos lleva colgados dos soportes de igual masa M. Al colocar una masa m sobre uno de ellos, el sistema se pondrá en movimiento uniformemente acelerado, de forma que variando los valores de m se varía a voluntad laaceleración de caída libre, sin rebasar la de la gravedad.
En el la practica de laboratorio con el empleo de la máquina de Atwood se puso a prueba la predicción que propone la segunda ley de Newton. Según ésta la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo, es igual a la velocidad de cambio de su momento, siendo así que la función de cantidad de movimiento debe ajustarse a una función lineal, los resultadosobtenidos verificaron la hipótesis propuesta [1].
Palabras Claves— Aceleración, fuerza, cantidad de movimiento, momento, maquina de Atwood.
I. Introducción
e
l movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), es aquel en el que un cuerpo se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido una aceleración constante. [2]
La practica de laboratorio donde se utilizo la maquina deAtwood es un caso particular donde la aceleración a la que estaban sometidos los cuerpos era la aceleración debido a la gravedad. La mecánica clásica describe la relación entre el movimiento de un cuerpo y las fuerzas que actúan sobre el, la cual presenta tres características fundamentales:
La aceleración y la fuerza resultante sobre el
cuerpo son constantes.
La velocidad varíalinealmente respecto al tiempo.
La posición varía según una relación cuadrática respecto al tiempo.
Las tres leyes enunciadas por Isaac newton, han tenido una gran transcendencia en el mundo de la dinámica, es así que en esta oportunidad se enfatizara en la segunda ley, la cual establece una relación entre masa, aceleración y fuerza; la cual explica el comportamiento de diferentes cuerpos bajodeterminadas condiciones.
FUERZA
La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo(imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo.
La expresión que define dicho comportamiento es:
Donde F es la fuerza, m es la masa y a es la aceleración.
La unidad de fuerza más común es el Newton (N):
Fuerza resultante
Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas se pueden sumar las mismas de forma vectorial (como suma devectores) obteniendo una fuerza resultante, es decir equivalente a todas las demás. Si la resultante de fuerzas es igual a cero, el efecto es el mismo que si no hubiera fuerzas aplicadas: el cuerpo se mantiene en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, es decir que no modifica su velocidad.
Donde es la fuerza resultante, m es la masa y a es la aceleración.
ECUACIONES DERIVADAS DE LAMAQUINA DE ATWOOD [3]
Las siguientes ecuaciones se obtienen del sistema denominado Máquina de Atwood (ver fig. 1), a partir del concepto de cantidad de movimiento de un sistema de partículas y su interpretación bajo la mirada de la segunda Ley de Newton.
Figura 1 Izquierda. Esquema de la Máquina de Atwood, en este caso consideramos m2 > m1 por lo que el movimiento será en el sentido dela flecha.
Derecha. Diagrama de cuerpo libre de m1 y de m2. Esto permite estudiar las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo para poder plantear las ecuaciones dinámicas.
Las ecuaciones dinámicas que surgen estudiando el diagrama de cuerpo libre son:
1)
Donde es la masa 1,es la masa 2 y g es la aceleración debido a la gravedad
2)
Donde T es la tensión, es la masa 1, g la...
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