Segunda ley de newton

ÍNDICE

* OBJETIVOS ……………………………………….………....………………………………..…2

* FUNDAMENTO TEORICO……………………….…………………………………………………2

* DESCRPCION DE MATERIALES ...………….……………….………………………………..6

* PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL…….……………….…………………………………..7

* CALCULOS Y RESULTADOS………….........................................................8

* ANALISIS DERESULTADOS………..…………………………………………………………..11

* FOTOS DE LA EXPERIENCIA REALIZADA……………………………………………………14

* ANEXO ……………………………………………………………………………………………..……17

* BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………………….…….18

LABORATORIO N 3: SEGUNDA LEY DE NEWTON

I. Objetivos

El presente laboratorio tiene como objetivo lo siguiente:

* Comprobar experimentalmente la segunda ley de Newton.

* Verificar experimentalmente la segunda ley de newton, a partir de latrayectoria X vs Y de un disco, la cual está expuesta a fuerzas provenientes de 2 resortes

* Describir física y matemáticamente la relación entre fuerza, aceleración y masa.

* Verificar el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.

* Analizar las diferentes graficas que nos ayuden a entender el movimiento.

II. Fundamento teórico
La Segunda ley de Newton seencarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, unadirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea:
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válidapara cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación
F = m · a.
Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.
Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es la cantidad de movimiento que se representapor la letra p y que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:
p = m · v
La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s. En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo esigual a la variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir:
F = dp/dt

De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto tenemos:
F = d (m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Como la masa es constante
dm/dt= 0
Y recordando la definición de aceleración, nos queda F = m.a tal y como habíamos visto anteriormente.
Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es cero, la Segunda ley de Newton nos dice que:
0 = dp/dt
es decir, quela derivada de la cantidad de movimiento con respecto al tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo...