Reporte 4 Máquina de Atwood

MÁQUINA DE ATWOOD.
AUTORES
Karen Paola Córdova Santos, Walter Ulises Del Cid Galeano , Jonathan Alexis Rodríguez Cruz
Erick Jesús Velásquez Aguilar
Universidad Centroamericana José Simeón Cañas
Física 1, Laboratorio 02A Mesa No.3
Correos electrónicos:
00203513@uca.edu.sv; 00076613@uca.edu.sv, 00012714@uca.edu.sv, 00009814@uca.edu.sv

COORDINADOR
Humberto Molina
hmolina@uca.edu.svINSTRUCTORES
Roberto Melendez.


Palabras Claves
Aceleración, tensión, barrera de luz, máquina de Atwood, segunda ley de Newton, diagrama de cuerpo libre.
Resumen.
En el siguiente artículo tiene como objetivo que el grupo fuese capaz de verificar experimentalmente la segunda ley de Newton con ayuda de la máquina de Atwood que consiste en someter un par de cuerpo a caída libre y con ayuda de los pesos, ladistancia entre ellos, el tiempo que tarda los cuerpos en caer y la aceleración de la gravedad, determinar un valor teórico y experimental de la aceleración. La aceleración de este sistema se encontró mediante la ayuda del análisis de fuerzas, que es una aceleración teórica, y el otro lado se encontró un valor de la aceleración por medio del análisis cinemático, que se determino era una aceleraciónexperimental. Finalmente estas dos aceleraciones se sometieron a un análisis comparativo y así se determinó la veracidad de la Segunda Ley de Newton.
1. Introducción.
1.1. Sobre la máquina de Atwood.
La máquina de Atwood es un dispositivo mecánico que se utilizó para medir la aceleración de la gravedad. El dispositivo consiste en una polea que tenga muy poco rozamiento y un momento de inerciamuy pequeño. De ambos extremos de la cuerda se colocan dos masas iguales M, con lo que el sistema se encuentra en equilibrio, pero si en el lado derecho se añade una sobrecarga m, el sistema se acelera. Si m es pequeña con respecto de M, la aceleración es pequeña y se pueden medir tiempos y posiciones en una de las dos masas con relativa facilidad, y de esos valores se puede deducir el valorde g.
En el experimento que proponemos tratamos de justificar experimentalmente cómo se aproxima el comportamiento de un dispositivo como el señalado, respecto del comportamiento teórico deducido de las leyes de la Mecánica. Las fuerzas que actúan en los extremos de la cuerda son las indicadas en la figura inferior, con la aproximación de que la polea tiene un momento de inercia despreciable yque también lo es el rozamiento.
1.2 Sobre obtención de la ecuación.
Se puede obtener una ecuación para la aceleración usando análisis de fuerzas. Puesto que se está usando una cuerda inelástica con masa despreciable y una polea ideal con masa despreciable, las únicas fuerzas que se tiene que considerar son: la fuerza tensión (T) y el peso de las dos masas (mg). Para encontrar la ΣF tenemos queconsiderar la fuerzas que afectan a cada masa por separado (con el siguiente convenio de signos, suponiendo que m1>m2, la aceleración a es positiva hacia "abajo" -con el mismo sentido de la aceleración de la gravedad g- en m1 y hacia "arriba" -con el sentido contrario a la aceleración de la gravedad. Usando la segunda Ley de Newton del movimiento se puede obtener una ecuación para la aceleración delsistema.
Galileo empleó el plano inclinado para calcular la Fuerza de la Gravedad o Atracción Terrestre, posteriormente se idearon diversos dispositivos mecánicos para Máquina de Atwood. Finalmente, uno de ellos en el siglo XVIII, es del inglés George ATWOOD (1746 - 1807), profesor de física en Cambridge. Al no poder medir los espacios y los tiempos relativos a los cuerpos en caída libre debido asu velocidad y perturbaciones, la máquina de Atwood consigue atenuar la caída conservando la proporcionalidad, así, se pueden hacer, las mediciones necesarias para averiguar la aceleración que adquiere por unidad de tiempo un cuerpo que cae libremente, o sea, la medida de la “gravedad”.
1.3 Sobre el enfasis del movimiento.
El énfasis del movimiento de los cuerpos fue tomando un giro en la...