exp 9 segunda ley de newton

EXPERIMENTO 9
SEGUNDA LEY DE NEWTON

9.1




9.2

OBJETIVOS:
Verificar la relación entre la aceleración lineal y la aceleración angular
Establecer la relación existente entre la fuerza, la masa yla aceleración de un sistema.
Aplicar la Segunda Ley de Newton para la traslación y la rotación de un sistema.

INTRODUCCIÓN

Cuando se tiene un sistema conformado por masas que se trasladan y cuerposque rotan alrededor
de un eje fijo, la aplicación de la Segunda Ley de Newton es necesario hacerla, tanto a los cuerpos
que se trasladan como a los que rotan.
Si el cuerpo se traslada la aceleraciónque adquiere es directamente proporcional a la fuerza
aplicada e inversamente proporcional a la masa del cuerpo. Si el cuerpo rota, la aceleración angular
que adquiere es directamente proporcional altorque e inversamente proporcional a su masa inercial
rotacional (Momento de Inercia = I ).
Un punto de la periferia de un cuerpo que rota, tiene una aceleración lineal o tangencial igual a laaceleración angular por el radio del mismo, esto es: a =  r

9.3





9.4




9.5

MATERIALES
Carril de aire con deslizador y polea
Juego de pesas
Balanza electrónica
Cronómetro U.T.PRECOMENDACIONES
Mida las masas e identifíquelas.
Mantenga el mismo número de cifras significativas en todas sus medidas.
Al hacer funcionar su carril, cerciórese que el flujo de aire sea apropiado.
Al iniciar elconteo del tiempo, la fotocelda debe estar apagada.
TRABAJO PARA DESARROLLAR

Para determinar la aceleración lineal y la aceleración angular del sistema mostrado en la
figura Realizamos el siguienteanálisis:

Las masas m1, m2, y la masa de la polea M con su radio r son conocidas. La cuerda se asume como
inextensible. Se desprecia la fricción en la polea y el rozamiento entre la masa m 2 y elcarril de aire.
Aplicando la Segunda Ley de Newton para la masa m1 se obtiene:

Para la masa m2 se obtiene:

Para la polea M se obtiene:
Resolviendo las ecuaciones (1) , (2) y (3) resulta:

m1g = (m1 +...