Segunda Ley De Newton

FÍSICA I

PRÁCTICA No. 7

SEGUNDA LEY DE NEWTON
“Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he subido a hombros de gigantes”, Isaac Newton INTRODUCCIÓN
La segunda ley de Newton relaciona fuerzas, movimientos y las aceleraciones que ellas provocan en los objetos
  Fuerza y Aceleración Seguramente alguna vez en su vida, ha arrastrado o empujado muebles, juguetes y otros objetos para moverlos.Una observación básica es que entre más intenso es el jalón, es mayor la aceleración del objeto que usted jala o empuja.

f=1 N m = 1 kg a

f=2 N

2a

(a)

(b)

Figura 1.-­‐
 Relación
 entre
 la
 masa
 y
 la
 aceleración.
 

Si empujamos un carro de laboratorio, al que se le han lubricado los rodamientos de las llantas, para que la fricción sea despreciable, el carro experimentaaceleración en el sentido y dirección de la fuerza que obra sobre él, figura 1. Esto ocurre siempre que una fuerza resultante se aplica a un objeto, es decir: Las fuerzas producen aceleraciones. Si duplicamos la fuerza resultante, la aceleración se duplica, si triplicamos la fuerza resultante la aceleración se triplica, etc. Es decir: las aceleraciones son directamente proporcional a las fuerzas queobran sobre los objetos, esto se escribe: Fuerza = (constante)×Aceleración, evidentemente al dejarse de aplicar la fuerza, el cuerpo habrá adquirido una velocidad final.

3m m F a 2m F (1/2) a
Figura 2.-­‐
 Sistema
 de
 carrito.
 

F (1/3) a

Suponga que ponemos pesas sobre el carro, hasta que la masa se duplica, y lo jalamos con la misma fuerza F aplicada con
 

d
Página 1
pesa

d =hh

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PRÁCTICA No. 7

anterioridad. Sentiremos que se acelera menos. Si agregamos mas y mas masa aplicando la misma fuerza F se acelerará cada vez menos. Si la masa se duplica la aceleración se reduce a la mitad, si la masa se triplica la aceleración se reduce a un tercio, figura 2. ¿Porqué es más difícil acelerar el carro conforme agregamos mas masa?. Podríamos pensar que es más difícilacelerarlo porque hay más peso. Para ver si esto es cierto analicemos el problema con más detalle.
  OBJETIVO: Verificar la segunda ley de Newton MATERIAL: -Pesas -Carro dinámico -Polea -Riel METODOLOGÍA
 
Figura 3.-­‐
 Sistema
 de
 carrito
 sin
 pesas.
 

1.- Una polea, pinza para mesa, un carro dinámico, 4 pesas de 100 gramos, dos pesas de .5 kg y 1.2 m de hilo arme el dispositivoque se ilustra en la figura 3. 2.- Cuelgue las 2 pesas de 100g del hilo. Mientras viaja el carro sobre la mesa debe ser jalado por las pesas que cuelgan del hilo, para ello ajuste la longitud del hilo, de manera que la distancia d que el carro viaje sobre la mesa hasta la polea, sea exactamente igual o unos 3mm menor que la altura h que cae la pesa. Mida d y h y anótelos abajo en metros. 3.-Asegúrese de que cada vez que repita el experimento el carro salga desde el mismo lugar usando una marca de gis. d =_____h =_______. Coloque el carro a la distancia d suéltelo y déjelo rodar. Describa que sucede con el sistema (carro + pesa colgante) sin mencionar las palabras prohibidas. 4.- Explique porqué en los experimentos con este sistema, es necesario tomar en cuenta no solo el carro y las pesasencima de él, sino también las pesas que cuelgan del hilo 5.- ¿Que característica del vector velocidad del sistema cambia durante el movimiento que acaba de observar? 6.- Coloque sobre el carro la pesa de 500g repita el experimento y observe que sucede, luego agregue la otra pesa de 500g y repita el experimento, finalmente agregue las cuatro pesas de 100 g sobre el carro, sin quitar las anterioresy repita el experimento. Observe lo que sucede y responda figura 4. ¿Qué sucede con la aceleración al agregar más masa al sistema?

d

pesa

d =h

h

Figura 4.-­‐
 Sistema
 de
 carrito
 con
 pesas.
 

7.- Repita una y otra vez el experimento si lo considera necesario y explique porque el peso = mg del carro, incluyendo las pesas encima del carro, no importa en los resultados de los...