buaja
INTRODUCCION
La segunda ley de Newton establece que la fuerza experimentada por un cuerpo es proporcional al producto de la masa y la aceleración. En esta teoría, la masa del cuerpo es constante, y también notamos que para acelerar el movimiento es indispensable proporcionar mayor fuerza. En este experimento analizaremos que los cuerpos con diferentes masas puedenexperimentar diferentes aceleraciones. De igual manera, observaremos que ocurriría si variamos la fuerza ejercida sobre el cuerpo, y que tan fiable puede ser la ecuación de propuesta por Newton.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Comprobar con la Ley segunda de Newton, la relación entre la masa, la aceleración y la fuerza de una masa en movimiento.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Determinar que laaceleración es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada.
2. Determinar que la aceleración es inversamente proporcional a la masa.
3. Determinar la relación entre la distancia recorrida y el tiempo.
MARCO TEORICO
La segunda ley de Newton se puede anunciar de la siguiente manera:
Si la fuerza de la resultante que actúa sobre una partícula no es cero, la partículatendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en la dirección de esta fuerza resultante.
Esto puede resumirse en que, la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.
De este modo, es posible relacionar la fuerza y la masa con el siguiente enunciado matemático de la segunda Ley de Newton:
Sepuede observar que esta ecuación es una expresión vectorial y, por lo tanto, es equivalente a tres ecuaciones de componentes:
La unidad de fuerza del SI s el Newton, la cual se define como la fuerza que, al actuar una masa de , produce una aceleración de . A partir de esta definición y con la segunda ley de Newton, se ve que l Newton puede expresarse en términos de las siguientes unidadesfundamentales de masa, longitud y tiempo:
En el sistema inglés de ingeniería, la unidad de fuerza es la libra, definida como la fuerza que, al actuar sobre una masa de , produce una aceleración de .
SEGUNDA LEY DE NEWTON
Análisis
A. Fuerza y aceleración
1. Calcule con los datos de la tabla 1, el valor de la aceleración para cada caso.
Tabla 1. Datos para analizaraceleración variando la fuerza.
M1 = 5 gr
M2 = 11 gr
M3 = 15 gr
M4 = 21 gr
v
t
a
v
t
a
v
t
a
v
t
a
0
0.0
0.027
0
0.0
0.016
0
0.0
0.322
0
0.0
0.008
0.0094
0.20
0.047
0.011
0.20
0.055
0.072
0.20
0.381
0.011
0.20
0.055
0.0328
0.40
0.082
0.0472
0.40
0.118
0.188
0.40
0.471
0.056
0.40
0.141
0.0732
0.60
0.122
01176
0,60
0.196
0.343
0.60
0.5730.160
0.60
0.267
0.1416
0.80
0.177
0.2416
0,80
0.302
0.54
0.80
0.675
0.345
0.80
0432
0.240
1.0
0.240
0.416
1.00
0.416
0.735
1.20
0.613
0.3576
1.20
0.298
0.636
1.20
0.530
1.127
1.40
0.805
0.490
1.40
0.350
0.9016
1.40
0.644
1.532
1.60
0.958
1
0.160
2
0.284
3
0.48
4
0.40
2. Halle el valor de la para cada fuerza.3. Con los datos de la tabla 1 realice una gráfica de .
4. ¿Qué tipo de gráfica obtiene?
Es una recta
5. Calcule, e interprete la pendiente de la gráfica obtenida. ¿Qué unidades tiene la pendiente?
La pendiente tiene unidades en NEWTON.
6. Explique la relación de proporcionalidad existente entra la fuerza y la aceleración.
Mientrasmayor sea la fuerza que actúa sobre un cuerpo de masa constante, mayor será la aceleración que alcanzará el cuerpo. Dicho de otra manera, la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre el mismo.
7. Escriba la ecuación que relaciona la fuerza con la aceleración. ¿Qué representa la constante?
B. Masa y aceleración.
8. Calcule los datos de la tabla 2,...
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