S e g u n d a l e y d e n e w t o n

SEGUNDA LEY DE NEWTON
NEWTON’S SECOND LAW
PAULA LARA ROMERO 511035

RESUMEN
El presente artículo muestra la forma de analizar experimentalmente la segunda ley de movimiento de Newton o ley de fuerza, en la que se describe como un cuerpo acelera o desacelera dependiendo de las fuerzas que actúen sobre él. En la práctica se utilizó el carril neumático cuyo trineo era acelerado por el peso deun objeto cayendo y se cronometraba el tiempo que demoraba el trineo en recorrer cierta distancia. Esta práctica permitió determinar cómo cambia la aceleración de un cuerpo cuando se le aplican fuerzas de diferente magnitud e identificar la relación matemática que existe entre fuerza, masa y aceleración.
Palabras claves: Fuerza, aceleración, movimiento, cambio, ley.

ABSTRACT
This articleshows the way to analyze experimentally the Newton’s second law or force law, which describes how an object accelerates according to the forces that act upon it. A pneumatic lane was used in the practice; its sled was accelerated by the weight of a falling object and the time that that the sled took covering a specific distance was timed. This practice allowed determining how the object’sacceleration changes when different magnitude forces are applied upon it and the identifying of the mathematical relation between force, mass and acceleration.
Key words: Forces, acceleration, movement, change, law.

INTRODUCCIÓN

La dinámica es una parte de la física mecánica que se encarga de estudiar las causas de los cambios en el movimiento de los cuerpos. De este estudio surgen las leyes delmovimiento de Newton, en este artículo se estudiara una de ellas: la segunda ley de Newton o ley de fuerza.
La segunda ley de Newton establece que un cuerpo permanece en su estado de inercia o en reposo a menos que actúe alguna fuerza sobre el. Este cambio de movimiento o aceleración (cambio de rapidez o de dirección, o de ambas cosas) revela una fuerza neta. Esta aceleración va a ser directamenteproporcional a la fuerza y también va a tener su misma dirección. Siendo así se puede decir que:
a∝Fneta
a→ F
La fuerza y la aceleración son linealmente independientes.
Newton también observo que la masa del objeto desempeña un papel importante en el movimiento. Cuando se aplica una fuerza a un objeto, entre más masa tenga este, menor será su aceleración. Entonces se puede afirmar que lamagnitud de la masa y la aceleración del cuerpo son inversamente proporcionales:
a∝1m
Si se unen las dos relaciones anteriores tendremos:
a∝Fm
De lo anterior podemos afirmar que F∝ma, por lo cual la segunda ley de Newton suele expresarse en forma de ecuación como:
F=ma

METODOLOGIA

Se utilizó un carril neumático al que se le sujetaba en el borde una polea por la cual se deslizaba un hiloque unía el trineo con un porta masas que caía por la fuerza de gravedad y cuyo peso hacía acelerar el trineo. Al estar en el carril neumático, el trineo no presentaba fuerza de fricción. En el primer procedimiento al trineo se le adicionaron 300 g de masa (la masa del trineo fue constante en todos los ensayos) y al porta masas se le iban colocando diferentes masas demás para observar como cambiabala aceleración del trineo. En el segundo procedimiento se mantenía la fuerza que aceleraba el carrito constante, es decir que el porta masas conservaba la misma masa en todos los ensayos pero al trineo se le iba agregando cada vez más masa en cada ensayo.
En todos los ensayos se cronometró el tiempo que demoraba el trineo en recorrer la misma distancia.
Bosquejo del montaje:

Para calcular latensión en este experimento se utilizó la fórmula:
T=mMm+Mg
Para calcular la aceleración se utilizo esta ecuación:
a=2xt2
Que sale de despejar la aceleración de la ecuación para el desplazamiento:

x=12at2

RESULTADOS
Primer procedimiento
CASO | m(kg) | T | X | t1(s) | t2(s) | t3(s) | tprom (s) | a (m/s2) |
mg | 0.005kg | 0.048N | 0.9m | 3.58s | 3.63s | 3.53s | 3.58s | 0.14m/s2 |...