Leyes de Newton Practica

Resumen—Se analizó el comportamiento de un bloque sobre
un plano inclinable, ambos de madera, con el fin de determinar
el coeficiente de fricción estático y cinético entre ambos, con la
ayuda de otra masa sobre una polea para crear moviemiento y a
traves de medidas directas e indirectas. Los resultados obtenidos
del coeficiente de fricción cinético, se busco comprobrar que este
estacorrecto.
I. OBJETIVOS
I-A. General
Analizar la friccion estatica y cinetica que actúan sobre
una masa en un plano inclinado de madera con una
tensión ejercida por una cuerda atada a otra masa.
I-B. Específicos
Determinar el coeficiente de fricción estático del plano
inclinado antes de que la masa salga del reposo.
Determinar el coeficiente de fricción cinetico cuando el
sistema tiene unaaceleración constante.
Determinar una masa arbitraria para comprobar que el
coeficiente de fricción encontrado es el correcto.
II. MARCO TEÓRICO
Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes
del movimiento de Newton, son tres principios a partir de
los cuales se explican la mayor parte de los problemas
planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al
movimiento de loscuerpos.
Las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento
de los astros como los movimientos de los proyectiles
artificiales creados por el ser humano, así como toda la
mecánica de funcionamiento de las máquinas.
Primera Ley de Newton:
En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende
a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y
rectilíneo a no ser que sea obligado acambiar su estado por
fuerzas ejercidas sobre él”.
Segunda Ley de Newton:
La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando
se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a
aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su
intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se
mueve”.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en
movimiento (cuya masano tiene por qué ser constante) actúa
una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento,
cambiando la velocidad en módulo o dirección.
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a
la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional
a su masa.
De esta forma podemos relacionar la fuerza y la masa de un
objeto con el siguiente enunciado:
~F = ma
Se sabeque Ff (fuerza de fricción) esta dada por:
Ff = N. Para nuestra practica el coeficiente de fricción
estatica esta dada por la siguiente ecuación:
s =
m2 􀀀 m1sen
m1cos
(1)
El coeficiente de friccion cinetica lo podemos obtener de las
siguientes ecuaciones:
Fuerzas que actuan en m1
 ~ Fx = m1as
T 􀀀 m1sen 􀀀 kN = m1as
T 􀀀 m1sen 􀀀 m1as
N
= k (2)
 ~ Fy = 0
N 􀀀 m1gcos = 0Obtenemos que N esta dada por:
N = m1gcos (3)
Fuerzas que actuan en m2:
 ~ Fy = 􀀀m2as
T 􀀀 m2g = 􀀀m2as
Obtenemos que la Tension esta dada por la ecuación:
T = m2g 􀀀 m2as (4)
2
Sustituyendo las ecuaciones 3 y 4 en la ecuación 2 y simplificando,
obtenemos que:
k =
m2g 􀀀 m1gsen 􀀀 (m1 + m2)as
m1gcos
(5)
Para comprobar el coeficiente de fricción cinetica, se cambia
la direccion delsistema y obtenemos que las fuerzas que ahora
actuan en las masas ahora estan dadas por:
En la masa 1:
 ~ Fx = 􀀀m1as
T 􀀀 m1gsen 􀀀 kN = 􀀀m1as
T = m1gsen + kN 􀀀 m1as (6)
En la masa 2:
 ~ Fy = m2as
T 􀀀 m2g = m2as
T = m2g + m2as (7)
Sustituyendo las ecuaciones 3 y 6 en la ecuación 7, y
despejando m2 obtenemos la ecuacion no. 8:
m2 =
m1gsen 􀀀 km1gcos 􀀀 m1a
a + g
(8)
Tercera Ley deNewton:
La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un
cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección
pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.
Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en
pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre
la misma recta.
III. DISEÑO EXPERIMENTAL
III-A. Materiales
Plano inclinable....