Lab 2da Ley De Newton

Universidad César Vallejo
L

I

M

A

N

O

R

T

E

ESCUELA DE INGENIERIA
Laboratorio de Física I
0
Guía de Laboratorio de sesión N 04
“Segunda Ley de Newton”
I. INTRODUCCION
El propósito de este ejercicio de laboratorio es descubrir qué sucede con la aceleración de un
objeto de masa m cuando se le aplica una fuerza externa neta al móvil. Determinaremos qué le
sucede a la aceleración del carrocuando aumentamos la fuerza neta mientras la masa del
móvil se mantiene constante.
II. OBJETIVOS
Comprobar en forma experimental la segunda ley de newton para el movimiento de un
cuerpo.
Establecer la relación entre aceleración y fuerza resultante.
III. MATERIALES Y EQUIPOS
Nº
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10

DESCRIPCION
Carril de Melamine - Aluminio
Polea
Wincha
Carrito de Aluminio
CronometroDigital
Pesas de diferentes valores
Vasos plásticos descartables
Pabilo
Balanza
Papel milimetrado

CANTIDAD
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01

IV. MODELO TEORICO
Conocer las causas que originan el movimiento de los cuerpos fue un problema muy
complicado de resolver hasta finales del siglo XV. Después de la primera mitad del siglo XVI,
Sir Isaac Newton establece tres principios fundamentales que permitenconocer las causas que
originan el movimiento de los cuerpos, estos principios son conocidos como las leyes de
Newton para el movimiento.
PRIMERA LEY DE NEWTON: También conocida como la ley de la Inercia, establece lo
siguiente: Todo cuerpo aislado del universo que lo rodea tiende a permanecer en su estado
inicial que puede ser reposo o de movimiento con momento lineal constante.
El termino “cuerpoaislado del universo” implica que esta libre de la acción de cualquier tipo de
fuerza. En términos matemáticos:

p

mv

es constante

(1)

SEGUNDA LEY DE NEWTON: Esta ley establece lo siguiente: Cuando el estado inicial de un
cuerpo experimenta algún cambio, el cuerpo esta bajo la acción de una o varias fuerzas
externas resultante que es directamente igual al cambio de su momento lineal respectoal
tiempo. En términos matemáticos:

Fext

dp
dt

(2)

1

TERCERA LEY DE NEWTON: También conocida como la ley de la Acción y Reacción. Esta
ley establece lo siguiente: cuando dos sistemas o partículas están bajo una interacción mutua,
la fuerza que experimenta el primer sistema por la acción del segundo sistema, es de igual
magnitud a la fuerza que experimenta el segundo sistema debido a la accióndel primer
sistema, pero con direcciones opuestas. En términos matemáticos:

F2

F1

(3)

V. PROCEDIMIENTO
1. Considere el caso ideal de un móvil de masa inicial “M” que partiendo del reposo recorre una
distancia “ x ” con una aceleración “
masa “ m ”

a

”, debido al peso del cuerpo colgante

F

mg de

FIGURA 1

En este caso la aceleración del sistema (M + m) puede calcularse por medio de lasiguiente
ecuación cinemática:

a

2x
t2

(4)

La relación de la Fuerza “ F ” y la aceleración “ a ” para el sistema (M + m) esta dado por la
Segunda Ley de Newton:

F

mg

(M

m)a

(5)

Finalmente la relación dinámica entre la aceleración “ a ” y la masa “m” para el sistema (M + m)
está dado por:

mg
M m
2
Donde, g 9.8 m / s
a

(6)

FUERZA VS. ACELERACIÓN (MASA DEL MOVIL CONSTANTE)
1. Anote todas lasmasas que se utilizara en la experiencia, la masa del sistema = M + m
colgante, y M = masa del móvil = masa del carrito + masa de pesa de 1 kg. y anótela en la
Tabla 1
2. Arme el experimento de acuerdo al esquema de la Figura 1. Colocando sobre el carrito una
pesa de 1kg aprox.
3. Cuelgue una pesa “m colg.” de aprox. 20g en el extremo libre del hilo (ver figura 1), este
peso es la fuerza (Fcolgante) que acciona el sistema. Anote el valor de la masa colgante en la
Tabla 2.

2

4. Marque una distancia “x” de unos 70 cm., que es lo que va ha recorrer el carrito para todos
los casos
5. Suelte el móvil para que recorra la distancia “x” y simultáneamente con el cronómetro mida
el tiempo que le tomara recorrer esta distancia. Anote el valor del tiempo en la Tabla 2.
6. Repetir el paso 5 para...