Segunda Ley De Neweton

. Laboratorio de Física II
SEGUNDA LEY DE NEWTON.
1.
OBJETIVO
1)
Verificar que cuando la fuerza resultante sobre un cuerpo no es nula, éste se
mueve con un movimiento acelerado.
2)
Comprobar que la aceleración para una fuerza dada, depende de una propiedad
del cuerpo llamada masa.
3)
Verificar que la aceleración de un cuerpo bajola acción de una fuerza neta
constante, es inversamente proporcional a su masa.
2.
MATERIALES
-
Computadora personal con programa Data Studio instalado
-
Sensor de movimiento rotacional
-
Móvil PASCAR
-
Polea
-
Pesas con portapesas
-
Cuerda
-
Regla.
3.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Se denomina
dinámica
a la parte de la Física que estudia conjuntamente el
movimiento y lasfuerzas que lo originan. En su sentido más amplio, la dinámica
abarca casi toda la mecánica.
Sabemos por experiencia que un objeto en reposo jamás comenzará a moverse
por sí mismo, sino que será necesario que otro cuerpo ejerza sobre él una tracción
o un empuje; es también familiar el hecho que para retardar el movimiento de un
cuerpo o para detenerlo es necesaria unafuerza y que cuando la trayectoria es
rectilínea, es preciso que esta fuerza sea lateral para desviarla. Todos los procesos
anteriores (aceleración, retardo o cambio de dirección) implican un cambio de valor
o en la dirección de la velocidad del cuerpo, en otras palabras, en todos los casos
el cuerpo es acelerado y ha de actuar una fuerza exterior para producir estaaceleración. Considerando esto se realizaron diversos experimentos a lo largo del
tiempo cuyos resultados fueron:
•
La dirección de la aceleración es la misma que la de la fuerza neta; esto
es cierto, bien se encuentre el cuerpo inicialmente en reposo o bien
moviéndose en cualquier dirección y con cualquier velocidad.
•
Para un cuerpo dado, la razón del valor de lafuerza al de la aceleración
es siempre la misma, es decir, es constante.
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F / a = constante
(para un cuerpo dado)
(1)
A esta razón constante de la fuerza a la aceleración puede considerarse como
una propiedad del cuerpo denominada masa y denotada con la letra (m),
donde:
F
(2)
m
=
a
La masa de un cuerpo es lamagnitud escalar, numéricamente igual a la fuerza
necesaria para comunicarle la unidad de aceleración.
En conclusión diremos que la segunda Ley de Newton, expresada por la
ecuación (2), es la más importante en cuanto nos permite establecer una
relación numérica entre las magnitudes fuerza y aceleración, se podría enunciar
como:
“La aceleración que toma un cuerpo esproporcional a la fuerza neta
externa que se le aplica, pero inversamente proporcional a su masa”.
F
(3)
a
=
m
Donde: a, es la aceleración
F, es la fuerza neta externa,
m, masa del cuerpo.
La consecuencia de (3) es que el resultado que produce una fuerza o una
combinación de ellas sobre un cuerpo es que se acelera en la misma dirección y
sentido que la fuerzaresultante (suma de fuerzas) o la fuerza neta.
4.
PROCEDIMIENTO
Masa del móvil constante.
Ingrese al programa Data Studio, haga clic sobre el ícono
crear experimento
y seguidamente reconocerá el sensor de movimiento rotacional previamente
insertado a la interfase
Power Link.
Seguidamente procedemos a configurar dicho sensor, para lo cual hacemos
doble clic sobre el íconorespectivo, ya seleccionado e instalado, y y lo
configuramos para que registre 50 lecturas por segundo.
Una vez calibrado el sensor arrastramos el ícono
Gráfico
sobre el ícono sensor
de movimiento y seleccionamos la gráfica velocidad - aceleración vs tiempo,
luego hacemos el montaje de la figura 1.
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