Verificación experimental de la Segunda Ley de Newton mediante el sistema polea inteligente-interfase-software Science Workshop

Facultad de Ciencias Naturales
Departamento de Física
Laboratorio de Física I

“Verificación experimental de la Segunda Ley de Newton
mediante el sistema
polea inteligente-interfase-software Science Workshop ”


Profesor asignatura:

Profesor laboratorio:



RESUMEN
Esta vez, el laboratorio se desarrolló en base a la aplicación y
verificación experimental de la Segunda Ley deNewton.
Entonces, en primer lugar se preparó el área de trabajo y se montó el
equipo a utilizar, el cual consistía en un carro amarrado en un extremo con
un hilo, el cual pasaba por una polea inteligente y que su otro extremo
amarraba un canastillo, el cual actuaba como porta-pesas. En esta ocasión se
trabajó con el software Science Workshop.
Se realizaba la medición deseada de laaceleración y luego, se
aumentaba en 5 gramos la masa del canastillo y se repetía el proceso, esto se
realizó doce veces.
Los datos obtenidos se registraron en dos tablas de valores definidas
como:
Tabla N° 1 Masa del carro y Masa del porta-pesas
Tabla N° 2 Registra los valores de la masa colgante, Aceleración obtenida del
software, Tensión, Fuerza de roce y Fuerza neta; las tres últimas resultan dela aplicación de sus respectivas fórmulas.
El software arroja una gráfica de aceleración (velocidad/tiempo); y a
partir de los valores de Tensión y aceleración, se logra una gráfica de
aplicación de la Segunda Ley de Newton.
Finalmente, se analizan los resultados de la experiencia y con los
valores obtenidos de masa del carro de la tabla N°1 y de la gráfica de T en
función de a, se calculael error porcentual.

OBJETIVOS
Verificar experimentalmente la Segunda Ley de Newton.
Obtener la masa de un carro por métodos estadísticos y dinámicos, y
comparar sus resultados.
Obtener la fuerza de roce que actúa sobre un móvil.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Isaac Newton, (1643 – 1727), fue un científico inglés que escribió “Los
principios matemáticos de la filosofía natural” ("PhilosophiæNaturalis Principia
Mathematica"). En el libro anteriormente mencionado, estableció que todo
movimiento se encuentra regido por tres leyes:
Primera ley : Ley de Inercia
Segunda ley : Ley de fuerza
Tercera ley : Ley de acción y reacción
Esta sesión experimental, trata sólo una parte de estas leyes y corresponde
a la Segunda Ley de Newton, denominada Ley de Fuerza.
La SEGUNDA LEY DE NEWTONdetermina que si se aplica una fuerza a
un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección
que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo
que se mueve.
A continuación, se explican algunos conceptos que se utilizan en este
informe:
- El movimiento es el desplazamiento de los cuerpos dentro de un espacio
con referencia a otro cuerpo. Elmovimiento es relativo ya que depende
del punto de vista del observador.
- La fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro que causa el movimiento.
- La masa es la magnitud que indica la cantidad de materia de la que
está formado el cuerpo en movimiento.
La SEGUNDA LEY DE NEWTON determina que si se aplica una fuerza a
un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección
quela fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo
que se mueve.
La fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen
un valor, una dirección y un sentido. Si la masa de los cuerpos es constante,
la fórmula que expresa la segunda ley de Newton es:
Fuerza = masa x aceleración.
También, se puede expresar la Segunda ley de Newton usando la
cantidad demovimiento es lo que se conoce como Principio de conservación
de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es
cero, la Segunda ley de Newton nos dice que: la cantidad de movimiento del
cuerpo permanece constante en el tiempo.
Aquí, para ver la sumatoria de fuerzas, se realiza un diagrama de
cuerpo libre donde se muestra a un cuerpo aislado con todas las fuerzas...