Carril neumatico

EL CARRIL NEUMÁTICO: COMPROBACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD

1º DE L. FÍSICA Grupo B. L1/2 Laboratorio de Física General, Fac. de Física, Universidad de Valencia, Campus de Burjassot
Experimento realizado el 16-I-08 Memoria entregada el 5-III-08

ÍNDICE
ÍNDICE ..........................................................................................- 2 RESUMEN....................................................................................- 3 • INTRODUCCIÓN

CONTEXTO HISTÓRICO .............................................................- 3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS.......................................................- 5 • MATERIAL Y MÉTODOS

MONTAJE EXPERIMENTAL ........................................................- 8 PROCEDIMIENTO......................................................................- 10 • RESULTADOS Y CONCLUSIONES

ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD..........................................- 14 SEGUNDA LEY DE NEWTON....................................................- 16 CONSERVACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO ..........- 18 CONCLUSIÓN ............................................................................- 20 --2-

RESUMEN
En este experimento hemos comprobado las leyes de Newton, así como dos tipos de movimientos, el movimiento rectilíneo uniforme y el uniformemente acelerado, a partir de cuyo estudio hemos podido determinar la aceleración de la gravedad. Para ello hemos empleado un carril con rozamiento despreciable, en el que se desliza un carrito con una velocidad adquirida mediante un sistemacarrito-portapesas, donde un sistema de aire que sale de los orificios del carril ayuda a mantener el sistema sin fricción. Aprovechando dicho montaje también se ha comprobado el teorema de la conservación de la cantidad de movimiento, haciendo chocar dos carritos mediante colisiones elásticas. Así pues el experimento tiene principalmente los siguientes objetivos: • • • • Estudio y comprobación de lasleyes de Newton para hallar el valor local de la aceleración de la gravedad. Observación del comportamiento de los movimientos rectilíneos en sistemas sin apenas fricción. Comprobación experimental de la validez del teorema de la conservación de la cantidad de movimiento. Estudio cualitativo de las colisiones elásticas, empleadas en la demostración de dicho teorema.

También se puede destacarotro aspecto del experimento: la relevancia del método experimental utilizado, sus limitaciones y condicionamiento a la hora de determinar los errores de las medidas obtenidas debidos a la incertidumbre del procedimiento.

CONTEXTO HISTÓRICO
La fuerza de gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales* observadas en la naturaleza, y la experimentan entre sí los cuerpos con masa. Su efecto essiempre atractivo y su alcance, infinito. Por tanto, esta fuerza está presente en todo el universo y a partir de ella se pueden explicar la mayoría de los movimientos de planetas y de sistemas de cuerpos con masa. También en la tierra está presente dicha fuerza. Es un fenómeno conocido y asumido por todos los humanos desde tiempos remotos. No obstante, la descripción físico-matemática adecuada noapareció hasta que Newton formuló sus tres famosas leyes, inspiradas por la famosa experiencia de Newton y la manzana que caía del árbol. Intuitivamente, se podría pensar que el giro de los planetas alrededor del sol nada tiene que ver con el que un objeto caiga al suelo desde una altura. Sin embargo, Newton comprendió y demostró que se trataba de dos manifestaciones de un mismo fenómeno físico,la atracción gravitacional. Sir Isaac Newton (Figura 1) fue un científico, físico, filósofo, alquimista y matemático inglés nacido en 1643 en Inglaterra. Entre sus trabajos más importantes figuran sus estudios de la naturaleza de la luz y la óptica, el desarrollo del cálculo matemático y la ley de la gravitación universal. Estableció las bases de la Mecánica Clásica mediante el enunciado de las...