Practica 3 Cinematica

Universidad Tecnológica de México Tronco Común
Materia: Cinemática y Dinámica

Práctica 3 Área: Ingeniería

Práctica 3 Segunda ley de Newton, impulso y cantidad de movimiento lineal
Objetivo:

Fecha de elaboración: Fecha de revisión: Responsable:

• Comprender, mediante la experimentación, el significado teórico de la segunda ley de Newton, basándose en su enunciado para calcularparámetros como fuerzas, masas, aceleraciones, tiempos, distancias o velocidades involucradas en un fenómeno relacionado con este precepto. • Determina con datos experimentales las relaciones existentes entre impulso y cantidad de movimiento asociadas a un objeto. • Obtiene conclusiones referentes a las relaciones existentes entre impulso y cantidad de movimiento con base en resultados experimentales ylas hipótesis planteadas. • Concluir experimentalmente que se pueden obtener los mismos parámetros, directa o indirectamente, aplicando el método del impulso y cantidad de movimiento lineal. • Elabora un reporte en el que comunica idóneamente sus resultados y conclusiones. Normas de seguridad • Trabajar dentro de la línea de seguridad

Equipo de seguridad: • • Bata. Zapatos cerrados.Cinemática y Dinámica

UNITEC Campus Sur

Enero 2011

2

Investigación previa a) Definir el concepto de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (mrua), proporcionando sus ecuaciones más comunes. b) Indique o justifique por qué una fuerza constante puede provocar un mrua. c) Realice la deducción de la fórmula del impulso y cantidad de movimiento lineal.

Equipo: 1 riel de aire, concompresor y polea con sus 2 deslizadores de diferentes masas o pesos (juego o kit) 1 flexómetro (máx. de 3 m) 1 fotocopuerta con cronómetro 2 soportes universales 2 pinza de nuez 1 marco de pesas de 10 a 1000 g 1 nivel de burbuja 1 rampa de madera 1 bloque de madera 2 m de hilo delgado 2 prensas sujetadoras (opcional para sujetar las bases del soporte universal y evitar que se voltee) 3 pelotas dediferentes materiales de 2.5 cm, 4 cm y 6 cm de diámetro (las disponibles aproximadas de tamaño aproximado. Por ejemplo pelota de golf, de esponja, de ping pong. Descartar balines.

Marco teórico: En muchas aplicaciones de la ingeniería es necesario poder predecir la aceleración que producirá una fuerza dada sobre un objeto o cuerpo. Por ejemplo, es muy frecuente ver que en la publicidad automotriz nosanuncien que tal o cual marca, alcanza una velocidad de 100 km/hr en cierto número de segundos, al recorrer una pista recta y horizontal. Esta capacidad se debe a la aceleración que proporciona su máquina al vehículo. (Esta es una prueba que por normatividad, se aplica actualmente a la mayoría de los coches nuevos). La aceleración del auto se puede obtener aplicando la 2ª Ley de Newton y con esedato, podemos corroborar su rapidez multiplicando su aceleración por tiempo de recorrido. La utilidad del principio de aplicar el principio del Impulso y cantidad de movimiento lineal, estriba en que se puede obtener la velocidad del coche directamente, sin necesidad de conocer su aceleración.

La segunda ley de Newton establece que: Siempre que una fuerza no equilibrada actúe sobre un cuerpo,se produce una aceleración en la dirección y sentido de la fuerza, que es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del cuerpo De acuerdo con lo anterior, podemos escribir la proporcionalidad:

a∝

F m

(1)

Cinemática y Dinámica

UNITEC Campus Sur

Enero 2011

3

Al eliminar el símbolo de proporcionalidad ∝ se tendrá que utilizar una Cte.,quedando la ecuación 1 como:

a=β

F m

(2)

Si se escogen las unidades apropiadas, se puede escribir la ec. 2 como:

a=

F m

(3)

Cuya expresión más usual es:

F = ma

(4)

Donde F es la fuerza actuante, m la masa del cuerpo y a es la aceleración del mismo. La aceleración que resulta, actuará siempre en la misma dirección y en el sentido de la fuerza que la provoca. En el...