Práctica de la relación aceleración masa de un cuerpo

Páginas: 6 (1397 palabras) Publicado: 8 de diciembre de 2013

“Relación entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la aceleración que adquiere”


1. Introducción

La Dinámica está basada en 3 leyes elaboradas por Newton. La primera ley o Ley de

Inercia: el estado de reposo o movimiento de un cuerpo no se modifica si sobre él no se

ejerce ninguna fuerza. La 2ª o Ley Fundamental de la Dinámica: la aceleración

comunicada a un cuerpo esdirectamente proporcional a la fuerza aplicada sobre él e

inversamente proporcional a su masa. Y la 3ª ley o Ley de Acción y Reacción: si un

cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B, el B ejerce sobre el A una fuerza igual y

de sentido contrario. La Dinámica está basada en 3 leyes elaboradas por Newton. La primera ley o Ley de

Inercia: el estado de reposo o movimiento de un cuerpo no semodifica si sobre él no se

ejerce ninguna fuerza. La 2ª o Ley Fundamental de la Dinámica: la aceleración

comunicada a un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre él e

inversamente proporcional a su masa. Y la 3ª ley o Ley de Acción y Reacción: si un

cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B, el B ejerce sobre el A una fuerza igual y

de sentido contrario.2. Objetivo
Nos planteamos comprobar experimentalmente la Ley Fundamental de la Dinámica, obteniendo

experimentalmente valores de la aceleración que adquiere un carrito según le vamos aplicando diferentes

fuerzas.

3. Material empleado.

Carrito (masa 50g)
Riel
Hilo
Portapesas (masa 10g)
Puertas lógicas o barreras ópticas






4. Procedimiento experimental:
 
 
Sequiere comprobar el cumplimiento de la segunda ley de Newton de la Dinámica en el movimiento de rodadura de un carro por un plano horizontal. Tirará del carro una cuerda, de la que, a su vez, tira un porta-pesos colgante a través de una polea. Es decir, un montaje tipo máquina de Atwood, pero mejorado de forma significativa con el uso de sensores. La cuerda se engancha al carro mediante un sensorde fuerza para medir así la fuerza real que en cada momento tira del mismo. En el montaje "tradicional" resulta mucho más difícil medir esta fuerza, puesto que una parte (pequeña pero significativa) de la fuerza del peso colgante se emplea en hacer girar la polea y también se tiene que considerar que el hilo tiene masa (por tanto, otra pequeña parte del peso se emplea en darle aceleración)
Coneste montaje, pues, se podrá obtener directamente la medición de la fuerza aplicada al carro y, colocando un sensor de movimiento al inicio del trayecto, obtener la aceleración correspondiente.  Finalmente, para comprobar la relación entre la fuerza aplicada y la aceleración variaremos la fuerza ejercida (cambiando la masa del porta-pesos) y la masa del carro (colocando pesas sobre él)5. Ordenación de datos:
TABLA Nº1: Relación entre la masa y del carrito y la masa del portapesas y el tiempo

Masa del carrito /gr 0,1
Masa del portapesas/gr 0,1
Tiempo/s
250
50
0,76
230
70
0,64
210
90
0,55
190
110
0,52
170
130
0,43
150
150
0,43
130
170
0,40


TABLA Nº2:
Fuerza/N 0,001
Masa del sistema /kg 0,001
Aceleración/ m/s2
0,001
0,543
0,3001,811
0,765
0,300
2,554
1,035
0,300
3,458
1,161
0,300
3,868
1,698
0,300
5,657
1,698
0,300
5,657
1,962
0,300
6,538

6. Gráficas:



Para obtener la caeleración de nuestro carrito, vamos a calcular experimentalmente el tiempo que tarda en recorrer los 52,3 cm del riel por el que se mueve. Teniendo en cuenta que partimos del reposo, es decir de 0, podemos despejar laaceleración de la siguiente ecuación de MRUA:
1 2s
s   a  t2  a  
2 t2

Así pues, sabiendo que el espacio recorrido es igual a 0,52 m podemos obtener las diferentes aceleraciones sustituyendo los diferentes tiempos, obteniendo la tabla Nº2.
Por lo tanto, como la masa del sistema...
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