laboratorio fisica

LEYES DE NEWTON















Informe de Laboratorio




Introduccion
En este informe de laboratorio mostraremos el procedimiento, resultados y análisis de las mediciones de aceleraciones hechas a un “carrito” con diferente cargas, para hallar la aceleración de la gravedad y el coeficiente de rozamiento
MARCO TEORICO
La fuerza de atracción gravitacional hace que unobjeto en caída libre sobre un cuerpo celeste se mueva, prescindiendo de eventuales resistencias atmosféricas, de modo acelerado, o sea, con un aumento constante de su velocidad por unidad de tiempo, y que se dirija hacia el centro del cuerpo celeste.

En la superficie de la Tierra el valor de esta aceleración, que se indica con la letra g, sería igual en cualquier punto si nuestro globo fueseperfectamente esférico y si la fuerza centrífuga debida a la rotación terrestre, que tiene como efecto una disminución de la fuerza de atracción gravitacional, tuviera en cualquier parte el mismo valor. Al no verificarse estas dos condiciones, g varía ligeramente de un lugar a otro.
La fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone almovimiento entre ambas o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento. Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto
OBJETIVO
El propósito de esta practica de determinar el valor del coeficiente de rozamiento _ entre un bloque y la superficie de la mesa de trabajo. Para ello, se considera un sistema compuesto por dos bloques conectadosmediante una cuerda ligera, uno de los cuales pende de la cuerda (la cual pasa por una polea) y el otro se desliza sobre la mesa debido a la fuerza que ejerce el cuerpo que pende. A partir de las mediciones de aceleración del sistema (usando una cebra y un foto interruptor) para diferentes masas del cuerpo que pende, manteniendo la masa del sistema constante y la segunda ley
de Newton se obtieneel valor de µ
MATERIALES

Un carrito con mas m1
Un juego de pesas (masa m2).
Una balanza.
Una cebra.
Un foto interruptor conectado al computador mediante una interfase.

RESUMEN TEÓRICO
La segunda ley de Newton establece que la rata de cambio de momentum de un sistema es igual a la fuerza neta F que actua sobre el sistema. Explícitamente, F= dp/dt, donde p es el momentum del sistema. Sila masa m del sistema es constante entonces F= m.a. En otras palabras la aceleración del sistema es proporcional a la fuerza aplicada al mismo.

DESCRIPCION DEL PROBLEMA

Consideremos el sistema mostrado en la figura 1. Supongamos que el sistema esta en movimiento y que existe una fuerza de rozamiento f entre la mesa y el bloque de masa m1. Además, consideremos que la polea tiene masa nodespreciable. La figura 2 muestra las fuerzas que actúan sobre cada uno de los bloques y la polea. Usando la segunda ley de Newton a los dos bloques de masas m1 y m2 resulta.




donde a representa la aceleración de los bloques. Obsérvese, que la tensión de la cuerda no es la misma en todos sus puntos. Si esta fuera igual, la polea no rotaria. Similarmente, aplicando la segunda ley de Newton a lapolea resulta



Donde I es el momento de inercia de la polea y a es su aceleración angular. La relación entre la aceleración lineal a y angular a es dada por la expresión a = aR: De las expresiones (1), (2) y (3) se obtiene



Imponiendo la condición




Junto con la expresión (4) se obtiene:



El valor de la aceleración a se mide experimentalmente para cada valor de la masa m2teniendo cuidado en todo momento de mantener la condición dada por (5). Diferentes valores de m2 producen diferentes valores aceleración del sistema. Para ello, se usa el foto interruptor y la cebra instalada sobre el cuerpo de masa m1 como se describe mas adelante. Al analizar la expresión (7) vemos que la relación entre a y m2 es lineal. Por tanto, de la grafica de a en función de m2 (ver...