lab segunda ley de NEWTON


LABORATORIO N°3
Segunda ley de Newton


Curso : Física I.
Profesor
Ayudante
Sección : C
Integrantes
Carrera : Ingeniería Mecánica.



Fecha de realización: 10 de mayo de 2013
En este laboratorio se estudiara la segunda ley de newton, se ejecutara este estudio con el movimiento de un cuerpo, en este caso un carro pequeño, que será atado a un vaso que contendrá unpeso, peso que ira variando según la medición, ya que se ejecutaran 5 mediciones distintas.
Las distintas aceleraciones que mediremos variaran por el intercambio de masas, realmente es solo mover un poco de la masa que se encuentra sobre el carro hacia el vaso y viceversa, la masa utilizada en este laboratorio será de un total de 1212,3 gramos distribuidos en pesas pequeñas de 20grs, 50grs, 100grs ypor ultima una de 200grs, además de la masas del carro que es 820,3 grs. y la masa del vaso 22grs, considerando en este caso solo la incerteza del vaso (la incerteza de la balanza ±0,05) ya que la incerteza en el carro será insignificante (explicado más adelante), las pesas ejecutaran el movimiento en el carrito y con eso podremos medir la aceleración.
Como en el laboratorio pasado un timerserá el encargado de proporcionarnos los datos necesarios para medir el tiempo, y con eso poder medir la velocidad inicial y final y además con esto podremos realizar todos los cálculos necesarios y tabularlos. Como punto final de este laboratorio ejecutaremos un gráfico que nos dirá con veracidad si lo ejecutado en el experimento se acerca lo esperado teóricamente.
Este experimento se basateóricamente en lo siguiente:
La segunda ley de newton, también llamada principio fundamental de la dinámica habla acerca de cuantificar el concepto de fuerza que es expuesto en la primera ley de newton. (La primera ley de Newton dice que todo objeto continuara en su estado de reposo movimiento uniformen en línea recta a menos que sea obligado a cambiar ese estado debido a fuerzas externas que actúensobre él)
Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad, en este caso, es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:



Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. Deesta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como: la unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
En el sistema internacional la unidad es 1 N = 1 Kg · 1 m/s2
En el sistema CGS la unidad es 1 dina = 1 gramos · 1centímetro/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante.
De esta ecuación se obtiene que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.
Para nuestro sistema como lo dijimos antes la masa es constante y será siempre 1212,3 ± 0,05 grs, lo que cambiaraes su distribución, lo que provocara que la tensión del hilo que une el carrito con el vaso cambie, para saber realmente cual es la aceleración.
Tensión (1) T-mg = -
Tensión (2) T =
Igualando (1) y (2) se obtiene lo siguiente:




Donde es la pendiente de la recta y 0 es el coeficiente de posición. Además mg es la Fuerza aplica.



Este es el gráfico que esperamos obtener con losdatos tomados en la cinta de papel con el timer.


ANALISIS DEL GRÁFICO
¿Cuantos valores deberá medir al menos?
Se medirán al menos 5 valores de aceleración.

¿Cómo espera que sea la curva a vs F?
Una línea recta con pendiente positiva ya que la aceleración y la fuerza son directamente proporcionales, ambas aumenta o ambas disminuyen.

¿Qué masa debe ser constante durante todas las...