Laboratorio

LABORATORIO Nº 2
SEGUNDA LEY DE NEWTON

1. INTRODUCCION
El presente trabajo de física trata del tema de la segunda ley de newton. Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. Lo cual se detallara mejor a continuaciónexplicándonos a profundidad la ley y las fuerzas que aplica, como también su respectivo procedimiento.

2. OBJETIVOS
* Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración.
* Verificar el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.
* • Analizar el cambio de aceleración de un cuerpo que está siendo afectado por diferentes magnitudes de fuerza.

3.MATERIALES

* Un riel de metal de precisión
* Un carro dinámico
* Una interfase vernier
* Una PC ( con software logger pro)
* Una foto- puerta
* Una polea simple
* Una balanza
* Un portamas
* Un juego de masas
* Un metro de cuerda
4. FUNDAMENTO TEORICO
Segunda Ley de Newton
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento esnecesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa delcuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
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,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida paracuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.
Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra py que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:
p = m · v
La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s. En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a lavariación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
F = dp/dt
De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos:
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Como la masa es constante dm/dt = 0 y recordando ladefinición de aceleración, nos queda F = m a
Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que: 0 = dp/dt es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero.Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo permanece constante en el tiempo.

Tener en cuenta que:
Facel = T = M...