dinamica de traslación

Dinámica de Traslación

En la siguiente práctica se pretende visualizar las leyes de Newton en
un sistema mecánico clásico. Se armaron dos sistemas que funcionan con
poleas. En cada caso se quiere analizar la dinámica del movimiento. En
un caso se analiza el comportamiento de las aceleraciones y en el otro caso
se analiza la ventaja mecánica basado en la distribución de tensiones en
unpolipasto. Los resultados obtenidos son una pauta para compararlos
con la teoría.
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1 Desarrollo
En esta práctica se pretende demostrar el funcionamiento de ciertos movimientos
mecánicos. Para ello es necesario observar a las leyes de newton que describen
el comportamiento de todo objeto. Las leyes que resultan más interesantes para
esta práctica son la segunda y tercera ley que nos dicen: 2.La fuerza neta
que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración del
objeto. De ahí la fórmula
P
F = ma donde F es la fuerza que actúa sobre
el cuerpo, m es la masa del objeto, a es la aceleración del objeto. 3. Si dos
objetos interactúan, la fuerza F12que ejerce el objeto 1 sobre el objeto 2 es igual
en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza F21 que ejerce elobjeto 2 sobre
el objeto 1. De ahí la fórmula: F12 = 􀀀F21.[1]
Estas leyes describen perfectamente el movimiento mecánico de la práctica.
La practica consiste de dos partes, la parte uno esta descrita por el gráco
siguiente.
Figure 1: Sistema mecánico, aceleración del carrito el doble que el de la pesa.
El sistema debe armarse como indica la gura. Para ello es necesario un
carro en el quese pueda incluir peso, dos poleas, una normal y otra de mesa, un
portamasas que será la pesa y una cuerda que sujete el carrito y la pesa como se
indica. Los datos que se deben registrar son la masa en el portamasas que debe
incrementarse 10 veces, la altura inicial a la que se encuentra la pesa que debe ser
de 60 cm, el tiempo que demora en llegar al piso la pesa y nalmente la distanciaque recorre el carrito. Con estos datos es posible obtener la aceleración tanto
del carro como la aceleración de la pesa según la fórmula: ac = 2x
t2 [1], donde ac
es la aceleración del objeto, x es el desplazamiento y t es el tiempo que demora
en realizar ese desplazamiento desde el reposo. Con estos datos se logra obtener
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dos datos de aceleración para las diferentes masas, estos datossegún la teoría
y leyes de newton indican que la aceleración del carrito debe ser el doble que
la del portamasas. Este procedimiento debe repetirse 2 veces más para alturas
iniciales de 50 cm y 40 cm.
La segunda parte de la práctica consiste en armar un polipasto que proporcione
una ventaja mecánica de 1
8 eso quiere decir que si se ejerce una fuerza de 1
newton en un lado del polipasto, en elotro lado la fuerza debe ser de 8 newtons.
Armado el polipasto es necesario tomar nota de los pesos críticos en los cuales
se rompe la fuerza de fricción y la pesa del polipasto sube y el peso critico en
el cual desciende. Al sacar un promedio entre ambos valores y hacer la relación
con el peso del otro lado del polipasto, se debe llegar a un valor cercano a la
ventaja mecánica de 1
8 :
2Resultados
En base al sistema armado se obtuvieron los siguientes resultados de tiempos,
distancias y masas.
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Cuadro 1: Datos sobre masas del portamasas, tiempos, distancias recorridas,
alturas
Los datos de aceleración se procesaron como indican los cálculos del cuaderno.
Para la segunda parte de la práctica se obtuvieron los datos de la tabla:
Table 2: masas de los prtamasas en elpolipasto y en la polea simple
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3 Análisis y Discusión
A partir de los datos de las tablas anteriores se pudo concluir con los siguientes
grácos que describen perfectamente el comportamiento de las aceleraciones en
cada uno de los puntos.
Figura 2: Las grácas muestran las aceleraciones como función de la masa total
del portamasas para cada una de las alturas (3 alturas diferentes)
Es...