Prueba

Sección Física – PUCP

2010-2

Laboratorio de Física 1

CAPÍTULO 7

SEGUNDA LEY DE NEWTON
7.1 OBJETIVO • 7.2
Comprobar la segunda ley de Newton para cuerpos sometidos a fuerza constante.Segunda ley de Newton

El experimento que realizaremos consistirá en determinar la aceleración de un móvil sometido a una fuerza constante al descender por un plano inclinado. Analizando lasegunda ley de movimiento de Newton:

F = ma

(7.1)

Notamos en primer lugar, que la fuerza y la aceleración son directamente proporcionales, cuando la fuerza es constante también lo es laaceleración, y al doble de la fuerza se produce el doble de la aceleración. En segundo lugar dice que la constante de proporcionalidad es la masa, de modo que una misma fuerza produce una menor aceleración encuerpos de mayor masa. Para el doble de la masa con la misma fuerza, la aceleración es solamente la mitad. La segunda ley de Newton se cumple para toda clase de fuerzas, sean éstas independientes odependientes del tiempo o de la posición. Sin embargo, en el presente experimento trabajaremos solamente con fuerzas constantes y con movimientos en una dirección. Consideremos un carrito descendiendopor un plano inclinado, como el que muestra la figura 7.1, también consideremos la fricción despreciable.

Sensor de movimiento

Móvil

α
Figura 7.1

Riel

Del diagrama de cuerpo libre,deducimos que el carrito desciende sometido a una fuerza constante.

d 2 x dv De la definición de la aceleración tenemos: a = = dt dt 2
Luego de integrar la ecuación 7.2 se obtiene la velocidad:
t(7.2)

v( t ) = ∫ adt ⇒ v( t ) = v o + a.t
0

(7.3)

Integrando la ecuación 7.3 se obtiene la posición:

x ( t ) = ∫ (v o + a.t )dt ⇒ x ( t ) = x o + v o .t +
0

t

a.t 2 2

(7.4)49

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Laboratorio de Física 1

Si se plantean las ecuaciones anteriores para objetos con distintas masas, ¿dependerá la aceleración de la masa?

7.3...