Experimetos con la segunda ley de Newton

Segunda Ley de Newton


Resultados del experimento
En primera instancia se mide la masa del móvil 1, que fue medida mediante una balanza digital, mientras la masa del móvil 2 (gancho) y las masitas adicionales, están tabuladas por el fabricante.
Masa móvil 1
0,508 ± 0,0001 [Kg]
Masa móvil 2
0,05 ± 0,0001 [Kg]
Masitas(a)
0,01 ± 0,0001 [Kg]
Masitas(b)
0,02 ± 0,0001 [Kg]
Masitas(c)0,04 ± 0,0001 [Kg]
Tabla 1: Valores de las masas utilizadas en el sistema. El móvil 1 fue masado mientras que el resto venía tabulado por el fabricante.
Se comenzó por estudiar la relación dada entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que éste y el sistema en que se ve inmerso adquiere producto de dicha fuerza, la cual en esta experiencia corresponde al peso del móvil 2. Este peso sefue variando de manera que el sistema conservara su masa total, esto es, traspasando masitas de un móvil a otro repetidamente. Con ayuda de la cámara VideoCom, se midió la posición en función del tiempo del móvil 1, mientras usando el software VideoCom Movimientos, se obtuvo los distintos valores de la aceleración media. Este procedimiento se realizó 10 veces, y con los resultados obtenidos seconstruyó una tabla:

Aceleración
]
Fuerza impulsora [N]
Masa total [Kg]± 0.0001
0,615
0,493
0,7720
0,860
0,689
0,7720
1,114
0,884
0,7720
1,355
1,080
0,7720
1,610
1,276
0,7720
1,850
1,472
0,7720
2,087
1,668
0,7720
2,335
1,864
0,7720
2,590
2,060
0,7720
2,750
2,158
0,7720
Tabla 2: Registros de valores de la aceleración, fuerza impulsora y la masa total delsistema, que se calcularon y obtuvieron por la cámara VideoCom.
En la segunda parte de la experiencia, se estudió la relación existente entre la masa y la aceleración del sistema.
Esta vez se varió la masa total del sistema, se fue poco a poco incrementando la masa del móvil 1 utilizando las distintas masitas y se dejó la masa del móvil 2 constante, esto para que la fuerza impulsora se mantuvieraconstante. Al igual que en la parte anterior, gracias a la cámara VideoCom y su software, se realizaron 10 mediciones y se construyó una tabla con la fuerza impulsora, aceleración media y la masa total del sistema:


Aceleración
Fuerza impulsora [N]
Masa total [kg] ± 0,0001
0,853
0,4927
0,5588
0,841
0,4927
0,5688
0,802
0,4927
0,5888
0,799
0,4927
0,6088
0,756
0,4927
0,62880,735
0,4927
0,6488
0,701
0,4927
0,6688
0,679
0,4927
0,6888
0,663
0,4927
0,7088
0,643
0,4927
0,7288
Tabla 3: Registro de los valores de aceleración, fuerza impulsora y la masa total del sistema de la segunda parte de la experiencia.
Sin embargo, la relación entre la aceleración y la masa del sistema es potencial, por lo que se debió linealizar la curva mediante logaritmos, datos quese grafican en una tabla de Log(a) y Log (m):
Log(a)
Log(m)
-0,0691
-0,2527
-0,0752
-0,2450
-0,0958
-0,2300
-0,0975
-0,2155
-0,1215
-0,2015
-0,1337
-0,1879
-0,1543
-0,1714
-0,1681
-0,1619
-0,1785
-0,1495
-0,1918
-0,1374
Tabla 4: Registro del cálculo del logaritmo de la aceleración y de la masa total del sistema, log(a) y log(m) respectivamente.
En la tercera y última partedel experimento, se trabaja con los datos alcanzados anteriormente, para así hacer un análisis global de las relaciones entre las variables y establecer conclusiones de acuerdo a un modelo. Se genera una tabla con las tres variables de la experiencia: la masa del sistema, la fuerza neta y la aceleración del sistema. Además, y con el fin de comparar lo experimental con lo teórico, se suma unacolumna correspondiente al cociente entre las dos últimas variables nombradas:
Aceleración
Fuerza impulsora [N]
Masa total [kg] ± 0,0001
F/M
0,615
0,493
0,7720
0,6386
0,860
0,689
0,7720
0,8925
1,114
0,884
0,7720
1,1450
1,355
1,080
0,7720
1,3990
1,610
1,276
0,7720
1,6549
1,850
1,472
0,7720
1,9067
2,087
1,668
0,7720
2,1606
2,335
1,864
0,7720
2,4145
2,590
2,060...