Tp dinámica. física 1

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Alumno: Gabriel de Marinis

Objetivos: -Estudiar el movimiento de un cuerpo al que se aplica una fuerza .
-Verificar la segunda ley de la dinámica.
-Determinar gráficamente la masa de un sistema.

Fundamentos teóricos: Segunda ley de la dinámica

La presencia de una fuerza neta que actúa sobre un cuerpo hace que este se acelere. La dirección de laaceleración es la de la fuerza neta. Si la magnitud de ésta es constante, también lo será la magnitud de la aceleración.
Para un cuerpo dado, el cociente de la magnitud [pic]de la fuerza neta y la magnitud [pic] de la aceleración es constante, sea cual sea la magnitud de la fuerza neta. Llamamos a este cociente masa del cuerpo y la denotamos con [pic]. Entonces [pic]
Esta ley es válida solo en marcos dereferencias inerciales
La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que lo compone y caracteriza sus propiedades inerciales
El peso de un cuerpo es la fuerza que hace que se acelere hacia abajo debido a la atracción gravitacional de la tierra. De acuerdo a la segunda ley [pic]. Un cuerpo en caída libre tiene una aceleración cuya intensidad es aproximadamente [pic] y tiene una pequeña variaciónen diferentes puntos de la superficie terrestre.

Procedimiento Experimental

Materiales:-1carro
-1platillo
-1banco de dinámica (colchón de aire)
-pesas de 2.5gf y de 5gf.
-1sensor de movimiento
-1 interfaz
-computadora con software (Data Studio)

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Colocamos el carrosobre el banco de dinámica. Éste consiste en una pista metálica con orificios que permiten la salida del aire, está conectado a una aspiradora que funciona insuflando aire. Se genera un colchón de aire entre el carro y la pista que disminuye notablemente el rozamiento entre los mismos.
Vinculamos el carro con el platillo mediante una cinta ligera que se deslizará por la polea fija. Ubicamos todas laspesas en el carro y cuando el platillo esté a una cierta altura del piso, dejamos el sistema en libertad.
Evidentemente, observaremos que los cuerpos se desplazan con cierta aceleración. Sobre el platillo actúa la fuerza peso con dirección vertical y sentido hacia abajo, y la tensión que ejerce la cinta que lo vincula con el carro, es también vertical y sentido opuesto a la anterior.Sobre el carro actúan la fuerza peso del mismo, la reacción normal de apoyo sobre el colchón de aire. Estas dos últimas son verticales, de sentidos opuestos y de igual módulo, por lo tanto se anulan. Además actúa la tensión de la cinta que está dispuesta sobre el eje “x” con sentido positivo.
Consideramos a la cinta inextensible y de masa despreciable.

Primera parte:

Estudiaremos elmovimiento del carro en las condiciones indicadas anteriormente.
Un sensor de movimiento conectado a una computadora mediante una interfaz registrará las distintas posiciones que ocupa el carro a intervalos regulares de tiempo. Es un sensor de ultrasonido. Éste emite un sonido que al incidir en el carro, se refleja y al ser detectado envía una señal a la computadora mediante la interfaz. Los datosrecogidos aparecen en el siguiente gráfico. Superponemos la curva experimental con una curva teórica en la opción que corresponde a ajuste de curva, eligiendo el modelo matemático más apropiado. El soft utilizado nos permite realizar esta última operación. Anotamos los valores correspondientes.

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Observación de la gráfica posición en función del tiempo:
Con los datos experimentalesproporcionados por el Data Studio realizamos un ajuste de curva que consiste en encontrar una curva que contenga una serie de puntos que , en este caso, cumplen con la restricción de una ecuación de segundo grado lo que determina un movimiento con aceleración constante.
Su ecuación sería de la forma:
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Comparando esta ecuación con la de la posición del carro en función del tiempo, cambiamos la...