Laboratorio_5

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Laboratorio 5: Segunda ley de Newton
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería, Departamento de Física, Laboratorio de Física Básica
201503601, Milthon Santiago Ros Antonio

Resumen—Ya que en todo movimiento que se le aplico a
un cuerpo mediante una fuerza se observó que en ciertas
circunstancias el cuerpo necesito de un mayor estímulo para su
movimiento, incluso cuando se aplicó unamayor fuerza para su
movimiento hubo algo que igual retenía al cuerpo a moverse en
favor de la fuerza, este fenómeno se le denomina como fricción
el cual se presentó entre el rose de las 2 superficies debido a sus
irregularidades y la cual podemos encontrar su magnitud pero
principalmente depende de las superficies que se encuentre en
contacto generando una constante dependiendo del material.

I.I-A.

F = ma
Ya que en esta practica para la aplicación de la segunda ley
de Newton se usara un plano inclinado, podemos tomar como
referencia la siguiente imagen en la cual se ven detalladas las
fuerzas y referencias en un plano cartesiano:

O BJETIVOS

General

• Determinar los coeficientes de fricción cinetico y estaticos entre un cuerpo y un plano inclinado.
I-B.

Específicos

* Practicar ydemostrar los conomientos que se tienen sobre
la segunda ley de Newton y como se ven estas reflejadas
en un sistema de cuerpos.
* Observar el comportamiento que tiene un cuerpo al tener
aplicado los diferentes tipos de fuerzas de fricción.
* Aprender a interpretar las diferentes fuerzas que se puede
ejercer sobre un cuerpo cuando esta en movimiento
II.

M ARCO T EÓRICO

A segunda ley de Newton indicaque la aceleración de
un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta
que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa,
planteado esto en forma de una ecuación se obtiene:

L

F = ma
Esta expresión únicamente se considera válida para cuerpos
con una masa constante, para generalizar la segunda ley de
Newton en estos casos es necesario el conocimiento de la
magnitud de la cantidadde movimiento o momentum lineal,
que se define como el producto de la masa de un cuerpo y su
velocidad.
F = mv
De modo que la segunda ley se expresaría como la fuerza
que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de
la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, de esta forma
incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea
constante:
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Y ya que laderivada de la velocidad en función del tiempo
es equivalente a la aceleración y si la masa es constante se
retorna a la expresión inicial de:

Figura 1: Modelo del plano inclinado.
Entre estas fuerzas que podemos encontrar en su sumatoria
son: el peso (producto de la masa y la gravedad), tensiones
o empujes (estas pueden ser aplicadas al cuerpo ya sea
aplicándosela o jalando por una cuerda), normal(esta la ejerce
la superficie sobre la cual está el plano), fricción (opuesta
al movimiento del cuerpo es generada por el rozamiento del
cuerpo con el plano se puede presentar de dos forma:
* Fricción estatica: se produce por la interacción entre las
irregularidades de las dos superficies se incrementará
para evitar cualquier movimiento relativo hasta un límite
donde ya empieza el movimiento. Eseumbral del movimiento, está caracterizado por el coeficiente de fricción
estática, para encontrar el coeficiente en la practica:
µs =

m2 − m1 senθ
m1 cosθ

(1)

para encontrar su incerteza:
∆µs = µs (

∆m1
∆m2
+
)
m1
m2

(2)

* Fricción cinetica: es cuando dos superficies se mueven
una respecto de la otra, la resistencia de fricción es casi
constante, para un amplio rango de velocidades bajas,y
en el modelo estándar de fricción, la fuerza de fricción,
está descrita por la relación de abajo. El coeficiente típi-

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camente es menor que el coeficiente de fricción estática,
para encontrar el coeficiente en la practica.
µk =

m2 g − m1 gsenθ − (m1 + m2 )a
m1 gcosθ

Para encontrar su incerteza:
∆m2
∆a
∆m1
+
+
)
∆µk = µk (
m1
m2
a

(3)

(4)

Para calcular la aceleración:
2h
t2
Para la...