Segunda Ley De Newton

SEGUNDA LEY DE NEWTON
OBJETIVO TEMATICO
Verificación experimental de la segunda ley de Newton
FUNDAMENTO TEORICO
Primera ley de Newton: para que un cuerpo altere su movimiento o estado de reposo es necesario que exista una fuerza resultante que provoque dicho cambio.
Segunda ley de Newton: la fuerza resultante que actúa en un cuerpo es proporcional a la aceleración de dicho cuerpo.
Lasfuerzas producen aceleración, estas producen variación en la velocidad las cuales a su vez generan un cambio en el movimiento.
F → a → ∆v → ∆x
OBJETIVO ESPECIFICO:
Encontrar experimentalmente la relación entre la fuerza resultante aplicada a un cuerpo y la aceleración del mismo:
MATERIALES:
* Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulación de aire comprimido.
*Disco de metal.
*
Chispero eléctrico de frecuencia constante.
* Un nivel de burbuja.
* Dos resortes.
* Pesas de 100g, 1kg y 2 kg.
* Un soporte para poner las pesas y engancharla con el resorte.
*
Un papelógrafo.



PROCEDIMIENTO:
* Con las pesas suspendidas del resorte, medir las variaciones de longitudes de este con respecto a la inicial para hallarexperimentalmente su constante de elasticidad.
* Fijar los resortes en dos puntos fijos y unidos al disco metálico.
* Encender el aire comprimido para que la fricción sea mínima.
* Alejar el disco de su posición inicial y encender el chispero
* Soltar el disco y apagar el chispero cuando haya hecho una parte de su recorrido.
* Analizar la trayectoria de los puntos obtenidos.
ANALISIS:Para hallar la constante de elasticidad de ambos resortes mido la variación de longitud que presentan cada uno. Para ello coloco pesas en un soporte universal el cual en mi caso pesa 14.2g. La tabla siguiente muestra las variaciones con pesas de 100g, 1kg y 2 kg y los diferentes pesos que pueden formar juntas:

TABLA DEL PRIMER RESORTE:
L0 = 0.101m
Masa total (kg) | peso (N) | ∆X (m) |2.0142 | 19,759302 | 0,005 |
2.1142 | 20,740302 | 0,029 |
4.0142 | 39,379302 | 0,049 |
4.1142 | 40,360302 | 0,077 |
6.0142 | 58,999302 | 0,101 |

Cuya grafica es:

Y cuya ecuación la obtenemos mediante el ajuste de curvas:
x | y | xy | X2 |
0,005 | 19,759302 | 0,09879651 | 0,000025 |
0,029 | 20,740302 | 0,60146876 | 0,000841 |
0,049 | 39,379302 | 1,9295858 | 0,002401 |
0,077 |40,360302 | 3,10774325 | 0,005929 |
0,101 | 58,999302 | 5,9589295 | 0,010201 |
0,261 | 179,23851 | 11,6965238 | 0,019397 |
179.23851 = 5a0 + 0.261a1
11.6965238 = 0.261a0 + 0.019397a1
Resolviendo las dos ecuaciones con dos incógnitas se obtiene:
a1 = 405.4 a0 = 14.686
Entonces la ecuación de la recta es:
F(x) = 405.4x + 14.686
Con esta ecuaciones podremos determinar la constante deelasticidad del resorte el cual es la pendiente de la recta: k = 405.4(N/m)

TABLA DEL SEGUNDO RESORTE:
L0 = 0.11m
peso (N) | ∆X (m) |
19,759302 | 0,114 |
20,740302 | 0,125 |
39,379302 | 0,155 |
40,360302 | 0,180 |
58,999302 | 0,205 |

CUYA GRAFICA ES:

Y cuya ecuación la hallamos mediante el ajuste de curvas:
x | y | xy | X2 |
0,004 | 19,759302 | 0,07903721 | 0,000016 |0,015 | 20,740302 | 0,31110453 | 0,000225 |
0,045 | 39,379302 | 1,77206859 | 0,002025 |
0,07 | 40,360302 | 2,82522114 | 0,0049 |
0,095 | 58,999302 | 5,60493369 | 0,009025 |
0,229 | 179,23851 | 10,5923652 | 0,016191 |

179.23851 = 5a0 + 0.229 a1
10.5923652= 0.229a0 + 0.016191a1
Resolviendo las dos ecuaciones con dos incógnitas se obtiene:
a1 = 417.91 a0 = 16.708
Entonces la ecuaciónde la recta es:
F(x) = 417.914x + 16.708
Con esta ecuaciones podremos determinar la constante de elasticidad del resorte el cual es la pendiente de la recta: k = 417.914(N/m)

2) antes de continuar con los pasos siguientes es necesario establecer un sistema de referencia para el cual elegimos la base del resorte número 1 de 0.101m como punto de origen.
3) Para hallar el modulo de la fuerza...