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OBJETIVOS

Verificar la segunda ley de Newton.
Determinar la constante de elongación de un resorte
Usar adecuadamente las definiciones de velocidad y aceleración media













INSTRUMENTOS

El equipo necesario para estos experimentos son los siguientes:

Chispero electrónico
Fuente del Chispero
Tablero y conexiones para aire comprimido
Papeleléctrico tamaño A3
Papel bond tamaño A3
Un disco de 10 cm de diámetro
Dos resortes
Una regla de graduada en milímetros










FUNDAMENTO TEÓRICO

VELOCIDAD:
El movimiento de un cuerpo es rectilíneo cuando su trayectoria es una recta. Consideremos que el eje OX de la figura 1 coincide con la trayectoria. La posición del objeto está definida por su desplazamiento medido desde unpunto arbitrario O, u origen. En prinicipio, el desplazamiento puede relacionarse con el tiempo mediante una relación funcional x= f(t). Obviamente, x puede ser positiva o negativa. Supongamos que en el tiempo t el objeto se encuentra en la posición A, siendo OA = x. Más tarde en el tiempo t’, se encuentra en B, siendo OB = x’ . La velocidad promedio entre A y B está definida por
_
v = x’ -x =  x
t’ - t  t

donde  x = x’ - x es el desplazamiento de la partícula y  t = t’ - t es el tiempo transcurrido. Por consiguiente la velocidad promedio durante un cierto intervalo de tiempo es igual al desplazamiento promedio por unidad de tiempo.

ACELERACIÓN:
En general, la velocidad de un cuerpo es una función del tiempo. Si la velocidad permanece constante,se dice que el movimiento es uniforme. Refiriéndonos nuevamente a la Figura 1, supongamos que en el tiempo t el objeto se encuentra en A con una velocidad v y en el tiempo t’ en B con una velocidad v’. La aceleración promedio entre A y B está definida por
a = v’ - v =  v ,
t’ - t  t
donde  v = v’- v es el cambio en la velocidad y, como antes,  t = t’ - t es eltiempo transcurrido. Luego la aceleración promedio durante un cierto intervalo de tiempo es el cambio en la velocidad por unidad de tiempo durante el intervalo de tiempo.
FUERZA:
En muchos casos se observa el movimiento de una sola partícula, ya sea porque no tenemos manera de observar las otras partículas con las cuales interactúa o porque las ignoramos a propósito. En esta situación es algodifícil usar el principio de la conservación del momentum. Sin embargo, hay una manera práctica de resolver esta dificultad, introduciendo el concepto de fuerza. La teoría matemática correspondiente se denomina dinámica de una partícula.
Designaremos el cambio con respecto al tiempo del momentum de una partícula con el nombre de “fuerza”. Esto es, la fuerza que “actúa” sobre una partícula esLa palabra “actúa” no es apropiada ya que surgiere la idea de algo aplicado a la partícula. La fuerza es un concepto matemático el cual, por definición, es igual a la derivada con respecto al tiempo del momentum de una partícula dada, cuyo valor a su vez depende de su interacción con otras partículas. Por consiguiente, físicamente, podemos considerar la fuerza como la expresión de unainteracción. Si la partícula es libre, p = constante y F = d p/ d t = 0. Por lo tanto, podemos decir que no actúan fuerzas sobre una partícula libre.

Segunda ley de Newton
La expresión () es la segunda ley de movimiento de Newton; pero, como podemos ver, es más una definición que una ley, y es una consecuencia directa del principio de conservación del momentum.
Recordando la definición () delmomentum, podemos escribir la ecuación () en la forma
y si m es constante, tenemos
Se puede expresar la ecuación (  ) en palabras diciendo:
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el e inversamente proporcional a su masa.

En este caso se puede notar que la fuerza tiene la misma dirección que la aceleración. Por la ecuación (  ) apreciamos...