laboratorio de física nro 4

III. MATERIALES E INSTRUMENTOS
Carril y accesorios
Juego de pesas
Regla patrón
Cronometro











IV. PROCEDIMIENTO
Segunda ley de newton
Fuerza y aceleración
Instale el carril y familiarícese con su manejo y funcionamiento.
Mediante una cuerda una el carrito (m_1) con la masa m_2 como indica la fig. 1







Mida la altura h del extremo de la masa m_2 alpiso. Registre la distancia horizontal h que recorrerá el carrito bajo la influencia del peso de m_2.








Determine el tiempo que recorre el carrito la distancia h. Repita el tiempo dos o tres veces.
Repita el procedimiento anterior para otras cinco masas m_2 diferentes, manteniendo constante m_1. Anote sus resultados en la T.I.






Obteniéndose:
Datos
nº m2(g) t(s)de h
1 2 3
1 10 4.14 4.22 4.21
2 20 2.60 2.42 2.52
3 30 1.94 1.80 1.89
4 40 1.67 1.62 1.64
5 50 1.41 1.38 1.30
6 60 1.13 1.10 1.15

Masa y aceleración
Instalado el sistema anterior, la masa m_1 unida a la masa m_2 (figura 1), para una masa m_2 constante modifique la masa m_1 del carrito (agregando masas sucesivas), determine el tiempo que tarda en recorrer el carrito la distanciah. Tome el tiempo dos o tres veces.
Repita el procedimiento anterior para cinco masas m_1 diferentes. Anote sus resultados en T.II.





Datos
nº m1(g) t(s) de h
1 2 3
1 502 1.86 1.53 1.53
2 1002 3.06 3.01 3.09
3 1502 4.23 4.23 4.18
4 2002 5.57 5.58 5.56
5 2502 8.76 8.80 8.73








V. DATOS EXPERIMENTALES

Para h y m1 constantes

Datos experimentales I
nº m2(g)t(s) de h Datos constantes tp(s)
1 2 3 h(cm) m1 (g)
1 10 4.14 4.22 4.21 88.20 502 4.19
2 20 2.60 2.42 2.52 2.51
3 30 1.94 1.80 1.89 1.88
4 40 1.67 1.62 1.64 1.64
5 50 1.41 1.38 1.30 1.36
6 60 1.13 1.10 1.15 1.13

Para h y m2 constantes

Datos experimentales II
nº m1(g) t(s) de h Datos constantes tp(s)
1 2 3 h m2 (g)
1 502 1.86 1.53 1.53 88.20 30 1.64
2 1002 3.063.01 3.09 3.05
3 1502 4.23 4.23 4.18 4.21
4 2002 5.57 5.58 5.56 5.57
5 2502 8.76 8.80 8.73 8.76




VI. MANEJO DE DATOS
*Previamente:
Hallamos la ecuación de la aceleración y la tensión (fuerza que interactúa con el bloque de masa m1)






desarrollamos un diagrama de cuerpo libre








se sabe que:
- la aceleracion del sistema es el mismo para ambos cuerpos.-la superficie es lisa,por lo tanto no hay rozamiento
entonces hacemos uso de la segunda ley de newton:

T=m_1*a (m_2 g-T)=m_2*a
de donde se obtiene: a=(m_2 g )/(m_1+m_2 )
T=(m_1 〖*m〗_2 g)/(m_1+m_2 )
O de lo contrario la ecuacion cinematica: h=v_0±(a*t^2)/2
se deduce que la tension(T) representa a las fuerzas internas del sistema


para los calculos siguientes se utilizara g=10m/s^2
por lo tanto para obtener fuerza en Newton (N),se tendria que trabajar con:
masa………………Kg
a………………m/s^2
para lo cual,los datos obtenidos seran convertidos a las unidades mencionadas.

Con los datos de la tabla I, determine la aceleración del carrito para cada caso.

Cuando h y m1 sonconstantes:
Al convertir los datos en unidades: Kg y m/s^2, se obtiene:

nº m2(kg) Datos constantes tp(s)
h(m) m1 (kg)
1 0.01 0.88 0.502 4.19
2 0.02 2.51
3 0.03 1.88
4 0.04 1.64
5 0.05 1.36
6 0.06 1.13

Hecho los cálculos anteriormente se obtuvo que: a=(m_2 g )/(m_1+m_2 ), pero usaremos h=v_0±(a*t^2)/2; donde h=0.88m, V0=0. Obteniéndose la ecuación: a=2h/t^2 ; aplicandoeste resultado con los datos de la tabla se obtiene:
Tabla I
nº m2(kg) Datos constantes tp(s) a(m/s^2)
h(m) m1 (kg)
1 0.01 0.88 0.502 4.19 0.20
2 0.02 2.51 0.38
3 0.03 1.88 0.56
4 0.04 1.64 0.74
5 0.05 1.36 0.91
6 0.06 1.13 1.07



Determine analíticamente la fuerza que jala el carrito, luego en una tabla señale la fuerza respectiva que actúa sobre el carrito....