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INFORME DE FISICA
Tabla de contenido TEMA: LEY DE LA FUERZA (SEGUNDA LEY DE NEWTON) .............................................................. 3 OBJETIVOS: ................................................................................................................................ 3 TEORIA:...................................................................................................................................... 3 MATERIALES Y EQUIPOS:........................................................................................................... 4 PROCEDIMIENTO: ...................................................................................................................... 4 TABULACIÓN DE DATOS: ........................................................................................................... 5 PREGUNTAS: .............................................................................................................................. 6 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 12 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 12
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TEMA: LEY DE LA FUERZA (SEGUNDA LEY DE NEWTON) OBJETIVOS: -
Analizar la relación física entre la fuerza mecánica y la variación de velocidad que sufre una masa cualquiera Identificar el tipo de dependencia que funcional entre Fuerza acelerante - aceleración y masa - aceleración Medir con el measure fuerza acelerante y masa del patín - aceleración
TEORIA: Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto. La interacción entre un objeto que se deforma o se mueve y la causa que produce ese fenómeno, fueron observados desde tiempos remotos y fue Galileo Galilei quién se interesó en este asunto. Sus valiosas observaciones dieron lugar a que Isaac Newton en 1687 publicara sus tres leyes del movimiento que no son sino una descripción de la forma en que se comporta la naturaleza bajo determinadas condiciones. La primera y la segunda ley se encuentran íntimamente ligadas entre sí, es más, la primera es un caso particular de la segunda ley. Básicamente expresan el concepto de fuerza, inclusive permite medirla, analizando la forma en que ésta es capaz de variar la cantidad de movimiento lineal de un cuerpo.
⃗ ⃗
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MATERIALES Y EQUIPOS: -
Carril de aire (soplador) Aerodeslizador Arrancador mecánico Tope Barrera fotoeléctrica contadora Software para medición “Measure” Pesas prototipo
PROCEDIMIENTO: 1. Disponga horizontalmente el carril de aire perfectamente nivelado y coloque sobre él, en el extremo el arrancador mecánico, luego el aerodeslizador, en la mitad del carril el tope y al final la barrera fotoeléctrica contadora, esta deberá estar conectada a la interface y esta a su vez a la computadora con el programa measure. 2. El aerodeslizador se acoplara a una pesa a través de un hilo, el cual deberá pasar por la polea de la barrera fotoeléctrica. En consecuencia. El móvil deberá moverse con MRUV a partir del reposo, arrastrado por la pesa que desciende. 3. La barrera fotoeléctrica mediar el movimiento de aerodeslizador, a través del número de vueltas de la polea, estos datos pasan por la interface a la computadora. 4. Dispuesto el aerodeslizador junto al arrancador mecánico, active la señal de medida en la computadora al mismo tiempo el aire dentro del carril. Suelte el arrancador y el aerodeslizador se moverá, este movimiento es registrado por la computadora. Los datos seleccionados, excluyendo los iniciales y los finales, le serán proporcionados para desarrollar el informe. 5. Manteniendo la masa del aerodeslizador y la distancia que recorre, constantes, varíe la fuerza acelerante en la razón uno, dos, tres, cuatro y cinco. Registre en cada caso, la aceleración del móvil 6. Con la misma disposición anterior, manteniendo constante la fuerza acelerante y a distancia recorrida por el aerodeslizador, varíe la masa del mismo incrementándole m1, 2m1, 3m1, 4m1, 5m1 gr. Registre nuevamente la aceleración del mismo bajo estas condiciones. 7. Llenar la hoja técnica de datos del procedimiento
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TABULACIÓN DE DATOS: Mediante la experimentación en el laboratorio, los datos obtenidos, se los ordenara en los cuadros presentados a continuación: M = 205.2 g - 0.2052 kg F(N) 0.024 2 a(m/s ) 0.121
0.046 0.237
0.079 0.338
0.105 0.503
F= 0.11 (N) m(kg) a(m/s2)
0.305 0.334
0.355 0.295
0.405 0.259
0.255 0.503
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PREGUNTAS: A. CONSIDERANDO EL PRIMER CUADRO DE VALORES, EFECTUÉ UN GRÁFICO F-A 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
ANÁLISIS: ANÁLISIS MATEMÁTICO
0.2137
0.2773
Análisis Dimensional:
Análisis Físico:
6
0.5
0.6
B. REALICE LOS DCL CORRESPONDIENTES Y OBTENGA LAS RELACIONES ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN. COMPARE LA PENDIENTE OBTENIDA EN EL GRÁFICO ANTERIOR , CON LA SUMA DE LAS MASAS ACELERANTE
Análisis Físico:
*NOTA: EL VALOR ESTA DENTRO DEL RANGO ACEPTABLE, AL NO SER SUPERIOR AL 5% DE ERROR
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C. UTILIZANDO EL SEGUNDO CUADRO DE VALORES REALICE EL GRÁFICO : MASAS ACELERANTES - ACELERACIÓN DEL SISTEMA.
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D. LINEALICE EL GRÁFICO ANTERIOR
ANALISIS: ANÁLISIS MATEMÁTICO:
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Aplicando anti logaritmo
Donde m es el promedio de las masas:
Y
K=0.1351 Análisis Dimensional:
Análisis Físico:
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E. COMPARE LA CONSTANTE DE PROPORCIONALIDAD OBTENIDA EN EL GRÁFICO : SUMA DE LAS MASAS ACELERANTES- ACELERACIÓN DEL SISTEMA CON LA FUERZA ACTIVA. RECUERDE LOS DCL CORRESPONDIENTES Y LAS RELACIONES ENTRE FUERZA Y ACELERACIÓN.
Análisis Físico:
*La fuerza cte. Aplicada sobre el patín tiene un error mínimo con relación a la fuerza aplicada en la práctica.
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CONCLUSIONES
Se logró comprender, entender y demostrar la segunda ley de Newton por medio de la experimentación, de dos maneras diferentes La aceleración y la fuerza están en una relación directamente proporcional La masa y la aceleración por el contrario están en una relación inversamente proporcional Para que hubiera esa relación de correspondencia entre ambos casos estudiados los valores experimentales tuvieron que necesariamente, ser iguales o por lo menos muy similares a las dos constantes (fuerza y masa). Se debe tener en cuenta en los diagramas de cuerpo libre que: la fuerza de rozamiento es nula, puesto que el aerodeslizador circula por una o pista de aire En el caso de ambos diagramas se puede notar que la fuerza tiene dirección opuesta, para el patín y el de las fuerzas, esto se debe a la ley de acción y reacción y por supuesto que una fuerza en este caso tensión, no empuja, solo hala.
BIBLIOGRAFÍA http://www.monografias.com/trabajos16/metodos-lineales/metodos-lineales.shtml
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