2 INFORME “SEGUNDA LEY DE NEWTON” GRUPO Nª5: MARILUZ CASAS YUDY VARGAS SARA GONZALES VANESA ARANA XIOMARA LOZANO ALEJANDRA ALVARES ALBERTO LLERAS CAMARGO FISICA GRADO: 10.2 VILLAVICENCIO (META) 2 INFORME “SEGUNDA LEY DE NEWTON” GRUPO Nª5: MARILUZ CASAS YUDY VARGAS SARA GONZALES VANESA ARANA XIOMARA LOZANO ALEJANDRA ALVARES LIC. SANDRA LILIANA RAMOS ALBERTO LLERAS CAMARGO FISICA GRADO: 10.2 VILLAVICENCIO (META) INTRODUCCION La segunda experiencia en el laboratorio cuyo enunciado hace referencia a la segunda ley de newton que es la ley de la inercia la cual nos dice que todo cuerpo se a cual sea su estado en reposo o en movimiento permanecerá así a menos que se le aplique una fuerza, esta fuerza aplicada entre mayor sea mayor será la aceleración que se presentara. El principal propósito de este laboratorio es establecer una relación entre la fuerza y la aceleración cuando la más permanece constante, para ellos la experiencia contempla un circuito experimental al compuesto por un carrito de masa constante unido con un hilo a otro cuerpo de masa constante que cuelga de una polea de masa constante y con un momento de inercia como pudimos observar en este experimento la aplicación de diferentes fuerzas (pesas) y la aceleración tomada por el carro dinámico notando su variación. DESARROLLO EXPERIMENTAL Mediante experimentos se puede comprobar que al aplicar una fuerza determinada a un objeto, éste cambia su estado de movimiento. Y por consiguiente, mientras mayor sea la fuerza aplicada, mayor será la aceleración que el cuerpo obtendrá. También es posible demostrar (al experimentar) que frente a una fuerza establecida, el valor de la aceleración obtenida por el cuerpo será inversamente proporcional a su masa. Ambos razonamientos lógicos se reúnen en la siguiente fórmula: a= F/ m La cual se representa muchas veces de la siguiente manera: F= m * a Donde: F=Fuerza resultan te (vector). m=masa del cuerpo. a=aceleración obtenida por el cuerpo al ser aplicada una fuerza sobre él (vector) En el desarrollo experimental, vamos a plantear y a exponer los materiales utilizados en el segundo laboratorio, el cual se trató sobre las fuerzas representadas por newton haciendo diferentes fuerzas sobre un mismo cuerpo. EL CARRO DINAMICO: Este elemento de trabajo, estaba hecho de madera, pesaba 1470 gramo, además de eso, tenía muchas otras cosas, como por ejemplo, un tubo para choques, pero en esta ocasión no lo necesitamos. El carrito fue un elemento principal, era el más grande de todos, y lo utilizamos como el cuerpo al cual le íbamos a aplicar las diferentes fuerzas, y así poder saber que pasaba con su velocidad y aceleración LA POLEA: Este instrumento, va ligado a el carrito, pues esta era la base, en la cual se apoyaba el hilo y se jalaba a el carrito, ésta polea, era muy importante, era alta y estaba conformada por tres piezas, una de estas se ajustaba a la mesa, la otra, la cual era una varilla, se ajusta a la primera, y por último, se ajustaba una ruedita amarilla EL HILO: Se utilizo para ponerlo en la rueda amarilla de la polea, éste al ser jalado por la fuerza hecha por las pesas, rodaba rápidamente o lentamente, según cada pesa, y a su vez jalaba al carrito con la misma fuerza con que era jalado éste. Al punto de que la primera vez, ni siquiera se movió y después, en las últimas mediciones se aceleraba bastante por medio de la fuerza que lo jalaba. LAS PESAS: Con éstos instrumentos eran con los que se jalaba el carrito, es decir representaban la fuerza y la aceleración del carro, éstas eran amarradas al hilo, así cuando se soltaran su fuerza jalaba y hacía rodar al hilo y éste a su vez a el carrito. Las pesas fueron muchas, todas de diferentes gramos, como por ejemplo, una de 100 gramos, que fue la única que no hiso mover el carrito. Otras de 200,400 y de más gramos que hacían acelerar al carrito según su masa. EL REGISTRADOR DE TIEMPO: Con el cronometro, medimos el tiempo que gastaba el carrito cada vez que soltamos la pesa, cuando eran pesas pequeñas, este se demoraba mucho mas y cuando era más grandes se demostraba muy poco tiempo, por lo tanto, también pudimos saber con el cronometro la diferencia de tiempo entre cada pesa y cada distancia, ya fuera de 20, 30 o más cm LA REGLA: La regla la utilizamos para medir los diferentes vectores de magnitud, es decir, medimos en total 100 cm, pero estos 100 cm, estaban separados por vectores de 20 en 20 cm, para así poder medir mejor la aceleración y saber el error absoluto. RESULTADOS FUERZA EJERCIDA 20 DISTANCIA 20 Cm 40 Cm 60 Cm 80 Cm 100 Cm 1,34 s 2,70 S 3,53 s 4.30 s 5,14 s TIEMPO FUERZA EJERCIDA 50 DISTANCIA (Cm) 20 Cm 40 Cm 60 Cm 80 Cm 100 Cm 0.75 1.27 1.77 1.91 2.41 TIEMPO (S) FUERZA EJECIDA 100 DISTANCIA (Cm) 20 Cm 40 Cm 60 Cm 80 Cm 100 Cm 0.47 0.81 1.06 1.20 1.47 TIEMPO (S) FUERZA EJERCIDA 200 DISTANCIA (Cm) 20 Cm 40 Cm 60 Cm 80 Cm 100 Cm 0.22 0.32 0.47 0.54 0.66 TIEMPO (S) ANALIZIS DE RESULTADOS Como en todo laboratorio, los errores sistemáticos estuvieron presentes, y en algunos casos, se consideraron despreciables algunos fenómenos suscitados. Como es de esperar, la Hipótesis fue comprobada, el cumplimiento de la 2° Ley de Newton se llevó a cabo. Se puede desprender, que si bien no se contó con un sistema refinado de medición (fotómetro quizás), la meta se cumplió de igual forma. Por otra parte, esto refleja que experiencias como ésta no requieren mayor minuciosidad, y a la vez, en su calidad de simple, cercana, pueden ejecutarse por todo tipo de personas. Entonces, se puede afirmar que una aceleración SI es directamente proporcional a una fuerza f, corriendo ambas en igual sentido, y siendo inversas a una masa m. observando en las tablas están representados cada uno de los ejercicios que hicimos en el laboratorio, éstas tablas se clasifican según la pesa utilizada y su masa que actuaba como fuerza en estos ejercicios, también podemos ver, como cada vez que va a aumentando la masa de las pesas, va aumentando la velocidad del carrito, es decir tiene una mayor aceleración, ésta aceleración es generada por que en la polea se encuentra el hilo que se resbala tan rápido como es jalado, por lo tanto, si la pesa tiene mayor masa, el hilo será jalado más rápidamente, (esta es la fuerza que actúa sobre el carro), y así el carrito tiene una mayor aceleración y velocidad. Por el contrario entre la masa de la pesa sea más pequeña, la fuerza generada en el hilo y luego en el carro va a ser mucho menor, por lo tanto su aceleración y velocidad también van a ser mucho menores. Esto lo podemos saber con mayor precisión y exactitud si tenemos a la mano un cronómetro, el cual nos muestra casi que exactamente la diferencia de las dos fuerzas en recorrer un espacio determinado, decimos casi exactamente porque a el valor que nos de le podríamos restar el tiempo en que tarda en reaccionar la persona que lo sostiene y está encargada de la medición del tiempo en cada intervalo, ahí si sería mucho mas exacto, pero por ahora estamos trabajando así. El tiempo en este caso lo representamos en segundos, como pueden ver, y la distancia en cm. todo esto fue especialmente para enseñarnos sobre la segunda ley de newton, la de la fuerza, así, podíamos ver en la realidad hecha por nosotros mismos como se aplacaba esta ley. CONCLUSIONES Experimentamos como primera medida la segunda ley de newton, en la cual utilizamos varios elementos claves para poder realizar la practica como lo fueron, las pesas, la polea, el carrito, la regla, cronometro, donde con cada uno fue utilizado para registrar un valor determinado. El carrito fue nuestro principal elemento a utilizar, ya que con el tomamos como valores la distancia y el tiempo que ejecutaba el carrito, para cada una de los valores se tomo un dato respectivo con el cual determinábamos la fuerza del golpe del carro a más distancia y con más velocidad y en un respectivo tiempo. Analizamos la velocidad del carrito, utilizando diferentes pesos para que la velocidad y la fuerza con que llegaba el carrito a su punto fuera diferente, las pesas utilizadas fueron la de 20 g, 50 g, 100g, 200g, 500 g, con la que la diferencia entre distancia y tiempo de las masas era muy mayor. En la segunda parte de la práctica utilizamos 400 g y 500 g de peso encima del carrito, su velocidad no variaba mucho pues ya que era muy constante debido a la diferencia mínima de las pesas y el tiempo tampoco se reducía mucho BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton http://www.google.com.ar/images?hl=es&q=segunda+ley+de+newton&rlz=1R2GGLL_es CO387&um=1&ie=UTF8&source=univ&ei=DZF8TN_qMMP58AbDysScBw&sa=X&oi=image_result_group&ct= title&resnum=4&ved=0CDQQsAQwAw&biw=779&bih=378 http://www-istp.gsfc.nasa.gov/stargaze/Mnewt2nd.htm Física general con experimentos sencillos. Beatriz Alvarenga, Antonio Máximo. Editorial Harla, México. 1979, 1980, 1981