Segunda ley de newton

La Segunda Ley de Newton

I. Objetivos
• Analizar el cambio de aceleración de un cuerpo que está siendo afectado por diferentes magnitudes de fuerza.
• Graficar la aceleración del objeto en función de la fuerza actuando en el mismo.
• Graficar la aceleración del objeto en función de la masa o inercia del objeto.
• Concretar experimentalmente el vínculo matemático entrefuerza, masa y aceleración.
• Analizar prácticamente el concepto fuerza.
II. Teoría
Lord Kelvin fue un importante científico Británico en la época de los 1835. Este importante científico estipulo tres leyes de movimiento. De estas tres leyes discutiremos la segunda. La Segunda ley de Newton postula que la fuerza neta aplicada a un objeto es directamente proporcional a laaceleración que sufre ese objeto. Por consiguiente la aceleración es inversamente proporcional a la masa del objeto. Lo cual significa que a mayor fuerza aplicada hacia un objeto, su aceleración será mayor. A diferencia de que si se aumenta la masa del objeto la aceleración disminuirá. Para mejor entendimiento práctico la segunda ley de Newton se puede expresar como sigue:
F= Ma
Comopodemos observar en la ecuación de esta ley la fuerza y la aceleración son dos componentes vectoriales. La fuerza y aceleración apuntan a la misma dirección como se observa en la Figura A. La ley estipula que la fuerza es neta por consiguiente es la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto. La variable M de esta ley es una constante de proporción. Esta constante es la masa del objeto.Esta masa es la es la medida de la inercia del objeto ya que mientras más masa tenga un cuerpo, es más difícil cambiar su estado de movimiento.
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La importancia de esa ecuación se basa sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento como rectilíneo uniforme, circular uniforme yuniformemente acelerado. La unidades utilizadas para esta ecuacion son: para la fuerza neta newtons (N), para la masa es kilogramos (kg) y para la aceleracion metros entre segundos cuadrados (m/s²).
Por otro lado, de acuerdo a la Ley de Newton, la aplicación de una fuerza neta es la única causa de cambio en el movimiento de un cuerpo. En este experimento estaremos determinandoexperimentalmente lo que sucede con la aceleración de un objeto con una masa m cuando se le adjudica una fuerza neta. Del mismo modo, determinaremos lo que sucede a la aceleración del carro si aumentamos la fuerza neta con una masa constante.
III. Procedimiento
A. Parte I: Masa fija
Montaje del Equipo:
1. Conectar el sensor de movimiento al USB Link y a la computadora.
2. Colocar elsensor en un extremo de la pista.
3. Poner el carrito en la pista y amarrar un hilo al otro extremo.
4. Medir y anotar la masa del gancho de masas (mg).

5. Colocar masa de 250 gramos en el carrito y medir su masa total (M)

6. Trasladar el hilo por la polea y colgar el gancho de masas.

Procedimiento experimental:

1. Colocar el carrito a una distancia de 10 cm delsensor.

2. Soltar el carrito y tomar data presionando Start y detenerlo antes que choque con la polea. Para detener la toma de data, seleccionar Stop.

3. Hacer un ajuste de curva cuadrática.

4. Calcular aceleración del carrito.

5. Añadir 10 gramos al gancho de masas.

6. Repetir tres veces más el procedimiento, cada vez añadiendo 10 gramos.

B. Parte II: FuerzaConstante

Procedimiento experimental:

1. Pesar el gancho de masas con una masa de 20 gramos.

2. Luego colocar este gancho en el hilo ( esta será la fuerza neta)

3. Repita los procedimientos del 1 al 4 de la primera parte.

4. Añadir 20 gramos al carrito y repita el procedimiento.

5. Repetir dos veces más, esta vez añadiendo...