Articulo Del Plano Inclinado

VALOR DE LA GRAVEDAD TERRESTRE

RESUMEN.
Se hizo un análisis experimental de la segunda ley de Newton, en un laboratorio de física en la universidad popular del cesar, con el objetivo de encontrar un valor aproximado de la aceleración de la gravedad. Esta experiencia está dividida en tres partes, en las dos primeras se usó un plano inclinado para encontrar la relación existente entre eldesplazamiento y tiempo, velocidad y tiempo; en la tercera parte se hizo una medida directa de la aceleración de la gravedad. En este experimento las medidas y los datos se encontraron por medio de la utilización de una interfaz computacional con el cual se minimizaron los errores de medición.
PALABRAS CLAVE.
Plano inclinado, aceleración, interfaz gráfica, fotopuertas y sensor de movimiento.INTRODUCCIÓN.
La segunda ley del movimiento de Newton dice que “el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

Donde es el momento lineal y la fuerza total.
Sabemos que es el momento lineal, que se puede escribir como el producto(mV) donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.

Consideramos a la masa constante y podemos escribir aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:

que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia.

Ahora consideremos el siguiente plano inclinado sobre el cual se desliza un cuerpo con masam.


Eje X

La aceleración de la gravedad esta dirigida hacia abajo, por tanto la aceleración del cuerpo a lo largo del eje X es una componente de la aceleración de la gravedad y está dada por:
Donde θ es el ángulo de inclinación del plano con respecto a la superficie.El objetivo de este trabajo es encontrar el valor de la aceleración de la gravedad con un plano inclinado y con un programa computacional para facilitar los cálculos de medición.
Por ello se trabajo con un riel el cual se encontraba inclinado formando un ángulo con respecto a la superficie y un carro dinámico que se deslizaba sobre este con rozamiento despreciable y una Interfaz para elcálculo de datos.

Materiales
Los materiales utilizados para la realización de esta experiencia fueron:
* Carro dinámico
* Riel para carro dinámico
* Regleta con barras
* Fotocelda
* PC con Interfaz PASCO
* Regla graduada en cm
* Soporte universal

METODO EXPERIMENTAL
Esta experiencia se empezó colocando el riel de longitud (105 ± 0.1) cm sobre una mesa sujetándolo desdeuno de sus extremos a un soporte universal a una altura de (16 ± 0.1) cm desde la superficie de la mesa, mientras que el otro extremo quedaba sobre la superficie de la mesa dándole al carril una inclinación y a la vez un ángulo (θ) determinado por θ=sin-17,3105=8,76° ± 0.01 con respecto a ella (ver figura 1).
16 cm

Luego procedimos a colocar las Fotoceldas sujeta a dos lados del carril auna distancia determinada posicionándola de modo que el carro dinámico pudiera desplazar una cierta distancia entre las dos fotoceldas. Después se coloco el carro dinámico sobre el respectivo riel con la regleta de barras la cual estaba incrustada en la parte superior del carro. Se hizo un recorrido de prueba para así poder ajustar la Fotocelda de tal manera que la fila de (1 ± 0.1) cm de laregleta interrumpiera el haz de luz de la fotocelda cuando la regleta pase a través de la misma. Después de haber realizado el montaje anterior procedimos a conectar el interfaz a un PC y la Fotocelda al canal digital de la interfaz (ver figura 2).

(Figura 2)

Después encendimos el Interfaz para así poder ejecutar al programa DataStudio e instalar la Fotocelda eligiendo la opción “crear...