Telecomunicacions

laboratorio de física II
practica n° 05
Maquina de atwood
Fuerza centrípeta
Integrantes:
Paico Quispe, Iván
Castro Tataje, Pablo
Grupo: G1-2-D

Profesora: Espinoza Suarez Silvia Marisel
Fecha de realización: 10 de Mayo
Fecha de entrega: 17 de Mayo

2010 - I

Objetivos:
1. Estudiar la relación entre fuerza, masa la aceleración empleando una maquina de atwood.
2.Determinar experimentalmente la aceleración del sistema.
3. Determinación de la fuerza centrípeta en un péndulo.

Materiales:

* Una computadora con software Data Studio
* Una interface POWER Link
* 01 sensor de movimiento rotacional
* 01 sensor de fuerza
* Un photogate Port PS-2123
* Un Photogate Head ME-3438ª, con cable de conexión a photogate Port
* 2 bases
* 1soporte
* 1 grapa
* 3varillas de 25 cm
* Una nuez invertida
* Hilo
* 1 masa pendular
* Pesa de 0,5N (6)
* Una regla graduada.

Fundamento teórico:
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 deinercia muy 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 deducirel valor de 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 inerciadespreciable y que también lo es el  rozamiento.

El diagrama de cuerpo libre de m1 y de m2. Esto Permite estudiar las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo para poder plantear las ecuaciones dinámicas.
Las ecuaciones dinámicas que surgen estudiando el diagrama de cuerpo libre son:
Bloque 1: ΣF = T1 - M1 g =Fneta = M1.a (1)
Bloque 2: ΣF = T2-M2g=Fneta = M2 .a (2)Considerando que la polea no tiene masa, que no existe fricción y que el hilo no tiene masa y no se estira, se cumple que: T1=T2 despejando “a” la aceleración del sistema formado por ambas masas, se tiene que, la aceleración teórica es igual a “g” veces la diferencia de las masas dividida por la masa total del sistema:

-------------------------------------------------
a=g(m2-m1)m2+m1a=Fneta m2+m1

FUERZA CENTRIPETA.
De acuerdo al segundo principio de newton, la existencia de una aceleración centrípeta en un movimiento curvilíneo se explica por la existencia de una fuerza en esa misma dirección.
ΣF = m ac = m v2/r
Por el hecho de que la dirección de esa fuerza es hacia el centro, se le denomina centrípeta, aunque hay que enfatizar que no se trata de una nuevaclase de

fuerza,sino que es una denominación distinta para la fuerza neta ( o resultante) que está actuando hacia el centro (en adelante la denominaremos Fuerza centrípeta, FC). Estas fuerzas deben existir, puesto que su continua acción hacia el centro desvía el movimiento de la partícula desde el rectilíneo hacia el curvilíneo.
En el caso del MCU, se tiene que la fuerza centrípeta esconstante puesto que la aceleración centrípeta y la masa son constantes.
Existe un buen número de ejemplos interesantes, que permiten apreciar la existencia de la fuerza centrípeta.
Un objeto atado a una cuerda obligado por la mano de un estudiante a girar en un plano horizontal sobre su cabeza
En este ejemplo, la fuerza centrípeta es la tensión de la cuerda. Claramente el cambio en la...