EVER P REZ LAB

Informe de Laboratorio #7
Newton 2




EVER AUGUSTO PÉREZ MUTIS




Bermúdez Cortes Rodrigo Alonso











Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
Laboratorio de Física - Grupo 1
LEYES DE NEWTON
1. OBJETIVO
Determinar el valor del coeficiente de rozamiento entre un bloque y la superficie de la mesa de trabajo. Para ello se considera un sistema de dos bloques conectados medianteuna cuerda ligera, uno de los cuales pende de la cuerda (la cual pasa por una polea) y el otro se desliza sobre la mesa debido a la fuerza que ejerce el cuerpo que pende. A partir de las mediciones de aceleración del sistema (usando una cebra y fotointerruptor) para diferentes masas del cuerpo que pende. Manteniendo la masa del sistema constante y la segunda ley de Newton se obtiene de
2.MATERIALES
Una masa conocida m1
Un juego de pesas masa m2
Una balanza
Una cebra
Un fotointerruptor conectado al computador mediante una interfase
Una regla graduada en mm
3. RESUMEN TEÓRICO
La segunda ley de Newton establece que la rata de cambio de momentum de un sistema es igual a la fuerza neta que actúa sobre el sistema.
donde P es el moemntum del sistema. Si la masa m del sistema es constanteentonces donde es la aceleracion del cuerpo.
La aceleracion del sistema es proporcional a la fuerza aplicada al mismo.
4. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
El sistema en movimiento tiene uan fuerza de rozamiento igual a entre la mesa y el bloque de masa . Además consideremos que la polea tiene masa no despreciable. Aplicando la segunda ley de newton obtenemos:

Haciendo el diagrama de fuerzas que muestra lasfuerzas que actuan sobre cada cuerpo nos quedaría:

N: fuerza normal
Peso:
T: tensión

I es el momento de inercia de la polea y es su aceleración angular. La relacion entre la aceleración lineal a y angular es dada por la expresión a= y remplazando

De esta forma se deduce la expresion

El valor de la aceleracion a se mide experimental para cada valor de la masa 2. Diferentes valores de lamasa 2 produces diferentes valores de aceleracion del sistema. Para ello, se usa el foto interrumpor y la cebra instalada sobre el cuerpo de masa 1.
La relacion entre a y masa 2 es lineal, por tanto de la grafica resultante de a en funcion de masa 2 y obtenemos la pendiente y el punto de intercepcion b de la recta con el eje vertical, . de los valores de p y de b obtenemos
Donde que es elcoeficiente fricción, que se halla de los valores p y b

5. MEDICION DE LA ACELERACION
Para medir la aceleracion utilizamos el montaje.


Sobre el bloque se instala una lamina de acrilico transparente con franjas oscuras y claras dispuestas de manera alterna y paralela (denominada cebra) Al pasar la franja oscura por el fotointerruptor este es interrumpido y el computador registra los tiempos para loscuales sucede esto. Simultáneamente, el computador también registra los intervalos de tiempo que el fotointerruptor dura interrumpido.
Sean las distancias medidas directamente sobre la cebra; los instantes de tiempo que registra el reloj para las posiciones y Los intervalos del tiempo que el fotointerrutor dura bloqueado por las franjas oscuras de la cebra.
Con los datos se construye lasiguiente tabla

6.Análisis
Se tomaron datos experimentales mediante la medida de la aceleracion a traves de un fotoimterruptor para determinar el coeficiente de rozamiento entre la supreficie y el cuerpo que se desplaza a traves de ella.
Empleando el sistema para la medicion de la aceleración, se toman cinco mediciones diferentes del tiempo y los intervalos de caida con respecto principalmente a lamasa 2, sin embargo las dos masas varian para mantener una constante. Por medio de estos datos se construye un tabla de velocidad contra tiempo, para determinar la aceleracion de cada una de las caidas con sus respectivas masas.
Al establecer los datos correspondientes de cada tabla, se usa el método de mínimos cuadrados para el análisis de graficas, donde la pendiente es la aceleración del...