Estudiante

| |GUÍA 07 |
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| |Laboratorio de Física I |

MÁQUINA DE ATWOOD

I. OBJETIVOS:
• Utilizar un Sensor de Barrera de Luz para estudiar la aceleración en una máquina de Atwood.
• Determinar las relaciones entre las masas que actúan en una máquina de Atwood y laaceleración producida.


II. FUNDAMENTO TEÓRICO:
La máquina de Atwood: es un dispositivo mecánico que se utilizó para medir la aceleración de la gravedad. El dispositivo consiste en una polea que tenga muy poco rozamiento y un momento de inercia muy pequeño. De ambos extremos de la cuerda se colocan dos masas iguales M, con lo que el sistema se encuentra en equilibrio, pero si en el ladoderecho se añade una sobrecarga m , el sistema se acelera. Si m es pequeña con repecto de M, la aceleración es pequeña y se pueden medir tiempos y posiciones en una de las dos masas con relativa facilidad, y de esos valores se puede deducir el valor de g.
En el experimento que proponemos tratamos de justificar experimentalmente cómo se aproxima el comportamiento de un dispositivo como elseñalado, respecto del comportamiento teórico deducido de las leyes de la Mecánica.Las fuerzas que actúan en los extremos de la cuerda son las indicadas en la figura inferior, con la aproximación de que la polea tiene un momento de inercia despreciable y que también lo es el rozamiento.
A classic experiment in physics is the Atwood’s machine: Two masses on either side of a pulley connected by a lightstring. When released, the heavier mass will accelerate downward while the lighter one accelerates upward at the same rate. The acceleration depends on the difference in the two masses as well as the total mass.

In this lab, you will determine the relationship between the two factors which influence the acceleration of an Atwood’s machine using a Photogate for measuring acceleration.

En lafigura se representa un esquema de la máquina.
de ambas ecuaciones se deduce:
.

Si en el experimento se mantiene constante M y se varía m y se mide a en cada caso la aceleración, la ecuación anterior nos dice que al representar m (eje Y) frente a [pic] (eje X) se obtiene una línea recta cuya pendiente es 2M y que pasa por el origen de coordenadas.


III. MATERIALES YEQUIPO:
• PC con Windows o Power Macintosh
• LabPro o Interface Universal Lab
• Logger Pro
• Sensor de Barrera de Luz con Super-Polea
• Juego de pesas
• Analizador Gráfico o papel milimetrado
• Cuerda





IV. PROCEDIMIENTO:

Parte 1. Manteniendo constante la masa total del sistema
Para cada parte de este experimento ustedmantendrá la masa total constante; sólo se moverán pesas de un lado al otro. Por lo tanto, la diferencia de masas cambia.


1. Prepare el montaje para la máquina de Atwood como se ve en la figura 1. Asegúrese de que la masa mayor pueda descender por lo menos 40 cm antes de chocar contra el suelo.
2. Conecte el Sensor de Barrera de Luz con Super-Polea a la entrada DIG/SONIC 1 de LabPro o aDG 1 en la Interface Universal Lab.
3. Abra el archivo correspondiente desde la carpeta Experimento 10 de Física con Computadoras. Se displayará un gráfico velocidad vs. tiempo.
4. Coloque un grupo de pesas por un total de 200 g en m2 y otro igual para m1. ¿Cuál es la aceleración que se produce con esta disposición? Anote sus valores de masa y aceleración en la tabla N 01....