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LABORATORIO N. 6 (FISICA MECANICA)
SEGUNDA LEY DE NEWTON



UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FISICA MECANICA
OCTUBRE 6 DE 2010
PALMIRA

SEGUNDA LEY DE NEWTON

OBJETIVOS

1. Determinar experimentalmente el cambio de la aceleración de un cuerpo cuando se le aplica fuerzas de diferente magnitud.
2. Construir la grafica de la aceleración en función de la fuerza
3. Construirla grafica de la aceleración de un cuerpo en función de la masa o inercia de un cuerpo.
4. Determinar experimentalmente la relación matemática entre fuerza, masa y aceleración.

MARCO TEORICO

La presencia de una fuerza neta que actúa sobre un cuerpo hace que este se acelere. La dirección de la aceleración es la de la fuerza neta. Si la magnitud de esta es constante, también lo será lamagnitud de la aceleración. El vector de fuerza neta, es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración.

1. F=ma


1masa

La fuerza aplicada a una partícula es directamente proporcional a la aceleración que produce.

Vemos que la aceleración es inversamente proporcional a la masa en consideración y, por consiguiente, podemos escribir:

a=1m(Cuando F es constante)
Un enunciado alterno establece que la aceleración de un cuerpo (la razón de cambio de su velocidad) es igual a la suma vectorial (resultante) de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, dividida entre su masa.

a=Fm

La aceleración tiene la misma dirección que la fuerza neta.

Definición de Masa, Inercia
Newton mismo usó el término masa como sinónimo de cantidadde materia. Esta noción no es muy precisa. Con más precisión podemos decir que la masa es una medida de la inercia de un cuerpo. Mientras más masa tenga un cuerpo, es más difícil cambiar su estado de movimiento. Es más difícil hacer que comience a moverse partiendo del reposo, o detenerlo cuando se mueve, o hacer que se mueva hacia los lados saliéndose de su trayectoria recta. Un camión tiene muchomás inercia que una pelota de tenis que se mueva a la misma velocidad, siendo mucho más difícil cambiar el estado de movimiento del camión.
De la ecuación fundamental (F=ma) se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce unaaceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido.
La importancia de esa ecuación estriba 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: rectilíneo uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente acelerado (m.r.u.a).
Lasegunda ley de Newton es una ley fundamental de la naturaleza, la relación básica entre fuerza y movimiento.
Existen al menos cuatro aspectos de la segunda ley de Newton que merecen atención especial. Primero, la ecuación F=ma es vectorial. Normalmente se usa en forma de componentes, con una ecuación para cada componente de fuerza y la aceleración correspondiente:

2. Fx=max Fy=mayFz=maz
Este conjunto de ecuaciones equivale a la ecuación vectorial única F=ma. Cada componente de la fuerza total es igual a la masa multiplicada por la componente correspondiente de la aceleración.
Segundo, el enunciado de la segunda ley de Newton se refiere a fuerzas externas, es decir, fuerzas ejercidas sobre el cuerpo por otros cuerpos de su entorno. Un cuerpo no puede afectar supropio movimiento ejerciendo una fuerza sobre sí mismo.
Tercero, las ecuaciones 1 y 2, solo son validas si la masa m es constante. es fácil pensar en sistemas con masa cambiante, como un camión tanque con fugas, un cohete o un vagón en movimiento que se carga con carbón, pero tales sistemas se manejan mejor usando el concepto de cantidad de movimiento.
Por último, la segunda ley de Newton solo es...