Laboratorio De Fisica # 8.docx

Laboratorio de física EXP 8 SEGUNDA LEY DE NEWTON

Docente. Ubaldo Molina Redondo

Presentado por: Juan Soto Francisco Salcedo Hassay Ruiz

19 de octubre de 2015 Barranquilla.

RESUMEN.

MARCO TEÓRICO.

En el siguiente documento evidencia el desarrollo matemático de la experiencia en el laboratorio donde se trabajó en base a la temática de movimiento elaborada durante la clase en donde se definen las leyes de newton, dinámica y estática. De igual forma, se presentan las gráficas que evidencian la experiencia.

CINEMÁTICA:

ABSTRACT.

The following document shows the mathematical development of experience in the lab where they worked based on the theme of movement developed during the class where the laws of Newton, dynamic and static defined. Similarly, the graphs show the experience presented. INTRODUCCIÓN. Con el siguiente informe describimos la experiencia adquirida en el laboratorio al poner en práctica lo estudiado teóricamente y mostramos de una forma clara y resumida los métodos utilizados en nuestro experimento. También dimos de una forma explícita el desarrollo de los conceptos como son cinemática, estática, leyes de newton, distancia, entre otros, que influenciaron en nuestro trabajo. MATERIALES.

Los materiales implementados para la experiencia fueron. 1. Una plataforma. 2. Un medidor de velocidad. 3. Una rampla.

La cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen. El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos. En cinemática siguientes partes:

distinguimos



Cinemática de la partícula



Cinemática del sólido rígido

las

DINAMICA: Es la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación. El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos), pero también en la termodinámica y electrodinámica. En este artículo se describen los aspectos principales de la dinámica en sistemas mecánicos, y se reserva para

otros artículos el estudio de la dinámica en sistemas no mecánicos. LEYES DE NEWTON: 1.

PRIMERA LEY DE NEWTON.

Según la primera ley de newton, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta. El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento.

igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se produce en partes iguales y opuestos. Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como ley de acción y reacción.

GLOSARIO Posición: Llamamos posición de un punto a su localización con respecto a un sistema de referencia (lo que en física se llama 'observador'). Sistema de referencia: Es aquel sistema coordenado con respecto al cual se da la posición de los puntos y el tiempo (a determinadas

velocidades

el

tiempo

cambia, buscad la paradoja de los gemelos). Tiempo: Por nuestro lenguaje parece complicado de definir. Los griegos dieron una solución que, por ahora, nos puede valer. Llamamos tiempo al continuo transcurrido entre dos instantes.

2. SEGUNDA LEY DE NEWTON.

Determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve. 3. TERCERA LEY DE NEWTON. Postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario. Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con

TABLA DE DATOS.

m₁ (g)

m₂ (g)

S (cm)

t (seg)

507,5

5

43

2,50

507,5

6

50

2,40

507,5

7

55

1,43

507,5

8

45

2,11

507,5

13

47

1,22

CALCULOS Y ANALISIS DE RESULTADOS.

● Por dinamica (practica) T = m₁a , T = m₂g - m₂a m₁a = m₂g - m₂a (m₁ + m₂) a = m₂g 𝑚₂𝑔

Ap =

𝑚₁+𝑚₂

●Por cinematica (teorica) S=

2𝑠 𝑡²

At =

2𝑠 𝑡²

① Experiencia. S = 43cm → 0,43 m ● At =

● Ap =

2𝑠

→ At =

𝑡²

𝑚₂𝑔 𝑚₁+𝑚₂

→

Ap =

2 (0,43 𝑚) (2,50 𝑠𝑒𝑔)²

5𝑔 (9,80

𝑚 ) 𝑠𝑒𝑔2

507,5 𝑔 +5𝑔

●Calculo de error

E(%) = E(%) =

|𝑎𝑝−𝑎𝑡| 𝑎𝑡 | 0,095

x 100%

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

− 0,137

0,137𝑚/𝑠𝑒𝑔²

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|−0,042

|

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

x100%

→ E(%) = 0,137 𝑚/𝑠𝑒𝑔2 x 100% E(%) = (0,306) x 100% E(%) = 30,6%

=

0,86 𝑚 6,25 𝑠𝑒𝑔²

=

→ At = 0,137 m/seg²

𝑚 ) 𝑠𝑒𝑔2

5𝑔 (9,80

512,5𝑔

=

49 𝑚/𝑠² 512,5

= 0,095 m/seg²

② Experiencia. S = 50 cm → 0,5 m ●At =

2𝑠 𝑡²

2 (0,5 𝑚 ) → At = (2,40 𝑠𝑒𝑔)² 𝑚

●Ap =

= 0,173 m/seg²

𝑚

6𝑔 (9,80 2) 𝑠 507,5 𝑔+6𝑔

=

6𝑔 (9,80 2) 𝑠 513,5 𝑔

= 0,114 m/seg²

●Calculo de error E(%) = E(%) =

|𝑎𝑝−𝑎𝑡| 𝑎𝑡 | 0,114

x 100%

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

− 0,173

0,173 𝑚/𝑠𝑒𝑔² |−0,059

𝑚 | 𝑠𝑒𝑔2

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

x100%

→ E(%) = 0,173 𝑚/𝑠𝑒𝑔2 x 100% E(%) = 34,104%

③ Experiencia. S = 55 cm → 0,55 m ●At =

2𝑠 𝑡²

2 (0,55 𝑚 ) → At = (1,43 𝑠𝑒𝑔)² 𝑚

𝑚

7𝑔 (9,80 2) 𝑠 507,5 𝑔+7𝑔

●Ap =

= 0,537 m/seg²

=

7𝑔 (9,80 2) 𝑠 514,5 𝑔

= 0,133 m/seg²

●Calculo de error E(%) = E(%) =

|𝑎𝑝−𝑎𝑡| 𝑎𝑡 | 0,133

x 100%

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

− 0,537

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

0,537 𝑚/𝑠𝑒𝑔² 𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|−0,407

x100%

|

→ E(%) = 0,537 𝑚/𝑠𝑒𝑔2 x 100% E(%) = 75,232%

④ Experiencia. S = 45 cm → 0,45 m ●At =

2𝑠 𝑡²

(0,45 𝑚 ) → At = 2(2,4 𝑠𝑒𝑔)² 𝑚

●Ap =

8𝑔 (9,80 2) 𝑠 507,5 𝑔+8𝑔

𝑚

=

8𝑔 (9,80 2) 𝑠 515,5 𝑔

●Calculo de error E(%) =

|𝑎𝑝−𝑎𝑡| 𝑎𝑡

= 0,156 m/seg²

x 100%

= 0,152 m/seg²

E(%) =

| 0,152

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

− 0,156

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

0,156 𝑚/𝑠𝑒𝑔²

→ E(%) =

𝑚 | 𝑠𝑒𝑔2 2 0,156 𝑚/𝑠𝑒𝑔

|−4𝑥10−3

x100%

x 100%

E(%) = 2,564%

⑤ Experiencia. S = 47 cm → 0,47 m ●At =

2𝑠 𝑡²

2 (0,47 𝑚 ) → At = (1,22 𝑠𝑒𝑔)² 𝑚 𝑠

13𝑔 (9,80 2)

●Ap = 507,5 𝑔+13𝑔 =

= 0,631 m/seg² 𝑚 𝑠

13𝑔 (9,80 2) 520,5 𝑔

= 0,244 m/seg²

●Calculo de error E(%) = E(%) =

|𝑎𝑝−𝑎𝑡| 𝑎𝑡 | 0,244

x 100%

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

− 0,631

0,631 𝑚/𝑠𝑒𝑔²

|−0,387

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

𝑚 𝑠𝑒𝑔2

|

x100%

→ E(%) = 0,631 𝑚/𝑠𝑒𝑔2 x 100% E(%) = 61,331%

CONCLUSIONES.

Dada las variables recogidas en la práctica pudimos establecer la aceleración del carrito. Se debe de mantener un ambiente estable para lograr los resultados que realmente se están buscando, por lo que la ubicación y el estado de los elementos que se están utilizando entran a jugar un papel muy importante, y así, de esta forma, podremos obtener el resultado esperado. Que las condiciones del ambiente no se toman en cuenta para lograr un resultado. REFERENCIAS. 1. https://es.wikibooks.org/wiki/F%C3%ADsica/Cinem%C3%A1tica 2. http://fundamentosdefisicafm.blogspot.com.co/p/blog-page_04.html 3. https://leoberrios.files.wordpress.com/2011/10/leyes-de-newton.pdf