Segunda Ley De Newton

SEGUNDA LEY DE NEWTON
PRÁCTICA NO. 3

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física Básica

2011-23016 Cesar Alfredo Arévalo Pérez
2011-24112 Pablo Amílcar Estrada Folgar

27 de Abril de 2012

Resumen
En esta práctica se demostrará algunos conceptos básicos de la segunda ley de Newton, armando un sistema de masas ypoleas, a manera de tener una masa colgando de una cuerda que se considera ideal (ósea, no tiene masa y no se estira ni se contrae), que pasa por una polea considerada ideal también (ósea que no presenta fricción), y finalmente conectada a una segunda masa que reposa sobre un plano inclinado. Con el fin de calcular el coeficiente de fricción estático (ósea el sistema en equilibrio) y el coeficiente defricción cinético (ósea que el sistema experimente una aceleración).
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1. Objetivos

1. Tomar la medición indirecta del coeficiente de fricción estático de la masa sobre el plano inclinado, en un sistema que está a punto de romper el equilibrio.

2. Tomar la medición indirecta del coeficiente de fricción cinético de la masa que esta sobre el plano inclinado, modificando el peso dela masa que cuelga para que el sistema experimente una aceleración.

3. Se predecirá el peso de la masa en el plano inclinado con el sistema en movimiento.

2. Marco Teórico

Si por alguna razón un cuerpo experimenta un cambio en su estado de movimiento se dice que este interaccionó con su entorno o con otros cuerpos, el cambio de movimiento se debe a una fuerza que actúa sobre uncuerpo o varias fuerzas, debido a estas fuerzas el cuerpo se acelera. La segunda ley de Newton nos dice que la dirección de la aceleración es directamente proporcional a la de la fuerza pero inversamente proporcional a la masa del cuerpo (F=ma).
Nuestro sistema está formado por dos masas m1 y m2 conectadas por una cuerda ideal que pasa por una polea sin fricción, las fuerzas que interactúan en estesistema son: el peso de la masa que cuelga (w=mg), siendo “g” la aceleración de la gravedad, esta experimenta una fuerza de tensión ejercida por la cuerda que la sostiene, la masa sobre el plano experimenta mas fuerzas como tensión, peso, la normal(N), fricción con el plano, si el cuerpo está en reposo se define como f≤μsN, siendo “” el coeficiente de fricción estático, si el cuerpo está enmovimiento su magnitud se define como fk=μkN, los coeficientes de fricción dependen de las superficies en la cual se encuentran los cuerpos y es una medida de que tan lisas son las superficies de contactos.

3. Diseño Experimental

El equipo empleado en la práctica fue el siguiente:

1. Un plano inclinado, con polea y masa.

2. Un recipiente pequeño, cumpliendo el papel de la segundamasa variable, con monedas de 1 centavo.

3. Una prensa.

4. Hilo de cáñamo.

5. 2 masas de 10g cada una.
Las herramientas de medición usadas en esta práctica fueron:

1. Una cinta métrica.

2. Un cronómetro.

3. Una balanza.

En base a las mediciones pedidas en la práctica se quiso obtener:

* La masa de madera m1 sobre el plano inclinado.
* La masa queestá suspendida m2 según las condiciones dadas.
* Tiempo t en el que la masa m2 tarda en recorrer cierta distancia h.
* Medición de la altura h respecto a la base del recipiente de la masa m2 hasta el piso.

Procedimiento

La forma en la cual se extrajo las distancias y velocidades recorridas por la esfera en los 2 casos:

1. Se procedió a armar el equipo levantando la tabla superior yfijándola por medio de la mariposa (que sirve para apretarla y que se quede en el lugar especificado) ubicada al costado.

2. Se fijó un ángulo de inclinación para el plano el cual estará entre los 30 y 40 grados.

3. Se colocaron las masas sobre el plano inclinado, la masa m1 que esta sobre el plano (trozo de madera) y la masa m2 que es la que está suspendida a cierta altura h.
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