INFORME PRCTICA NUMERO 5

SEGUNDA LEY DE NEWTON

PAULA NATALIA ALVAREZ MUOZ

DANIEL ALZATE RAMIREZ

DANIEL ARCINIEGAS HARTMAN

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA DE PETROLEOS

NEIVA - HUILA

2015

2INFORME PRCTICA NUMERO 5

SEGUNDA LEY DE NEWTON

PAULA NATALIA ALVAREZ MUOZ

DANIEL ALZATE RAMIREZ

DANIEL ARCINIEGAS HARTMAN

PRESENTADO A:

MARITZA VIVAS NARVAEZ

DOCENTE DE AREA

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERA

INGENIERA DE PETRLEOS

NEIVA HUILA

2015

3TABLA DE CONTENIDO

1. OBJETIVOS...................................................................................................... 42. INTRODUCCION.............................................................................................. 53. ORIENTACION TEORICA ................................................................................ 6

3.1. ISSAC NEWTON........................................................................................ 63.2. UNIDADADES DE FUERZA Y MASA. ....................................................... 73.3. LEYES DE NEWTON................................................................................. 8

3.3.1. PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA ....................... 83.3.2. SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE FUERZA.......................... 10

3.3.3 TERCERA LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCIN Y REACCIN12

4. MATERIALES. ................................................................................................ 145. PROCEDIMIENTO ......................................................................................... 15

5.1. RELACIN FUERZA, ACELERACIN, MASA DEL SISTEMACONSTANTE..................................................................................................... 16

5.1.1. CALCULOS Y DISCUCIONES FUERZA Y ACELERACIN. MASACONSTANTE.................................................................................................. 17

5.2. RELACIN ENTRE LA MASA DEL MVIL Y LA ACELERACINADQUIRIDA, FUERZA MOTRIZ CONTANTE. .................................................. 22

5.2.1. CALCULOS Y DISCUCIONES MASA Y ACELERACION, FUERZACONSTANTE.................................................................................................. 22

6. CONCLUSIONES ........................................................................................... 307. BIBLIOGRAFIA............................................................................................... 31

41. OBJETIVOS

Determinar las caractersticas de la Segunda Ley de Newton.

Analizar el movimiento de un cuerpo que se desplaza a lo largo de la direccin

X con una aceleracin dada a travs de la tensin en una cuerda sobre un carril

de aire.

Estudiar experimentalmente la Segunda Ley de Newton, calculando la fuerza a

partir de la aceleracin que se produce sobre el sistema y comparndola con la

fuerza neta

52. INTRODUCCION

La segunda ley de Newton establece que la fuerza experimentada por un cuerpo es

proporcional al producto de la masa y la aceleracin. En esta teora, la masa del

cuerpo es constante, y tambin notamos que para acelerar el movimiento es

indispensable proporcionar mayor fuerza. En este experimento analizaremos que

los cuerpos con diferentes masas pueden experimentar diferentes aceleraciones.

Una buena explicacin para misma es que establece que siempre que un cuerpo

ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce una fuerza

sobre el primero cuya magnitud es igual, pero en direccin contraria a la primera.

Tambin podemos decir que la segunda ley de Newton responde la pregunta de lo

que le sucede a un objeto que tiene una fuerza resultante diferente de cero actuando

sobre l. El objetivo central de sta prctica es encontrar la relacin que existe entre

la aceleracin y la masa de un cuerpo por medio de un sistema de flotacin lineal,

un impulsor de aire, cronmetro digital y juegos de pesas.

Durante esta prctica se pretende poner en prctica la segunda Ley de Newton,

sabiendo ya lo terico y nicamente aplicndolo en una forma fsica.

63. ORIENTACION TEORICA

3.1. ISSAC NEWTON

Las Leyes de Newton, tambin conocidas como Leyes del movimiento de Newton,

son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas

planteados por la dinmica, en particular aquellos relativos al movimiento de los

cuerpos. Revolucionaron los conceptos bsicos de la fsica y el movimiento de los

cuerpos en el universo, en tanto que

Constituyen los cimientos no slo de la dinmica clsica sino tambin de la fsica

clsica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden

verse como axiomas, Newton afirm que estaban basadas en observaciones y

experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras

relaciones ms bsicas. La demostracin de su validez radica en sus predicciones

La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos

durante ms de dos siglos.

En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:

Por un lado, constituyen, junto con la transformacin de Galileo, la base de

la mecnica clsica;

Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitacin universal, se

pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento

planetario.

S, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como

los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, as como

toda la mecnica de funcionamiento de las mquinas.

7Su formulacin matemtica fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su

obra Philosophiae Naturalis Principia Matemtica.

dinmica clsica, slo se cumple en los sistemas de referencia inerciales; es decir,

slo es aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad

de la luz (que no se acerquen a los 300,000 km/s); la razn estriba en que cuanto

ms cerca est un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurrira en los sistemas

de referencia no-inerciales), ms posibilidades hay de que incidan sobre el mismo

una serie de fenmenos denominados efectos relativistas o fuerzas ficticias, que

aaden trminos suplementarios capaces de explicar el movimiento de un sistema

cerrado de partculas clsicas que interactan entre s. El estudio de estos efectos

(aumento de la masa y contraccin de la longitud, fundamentalmente) corresponde

a la teora de la relatividad especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

3.2. UNIDADADES DE FUERZA Y MASA.

Una unidad de fuerza muy utilizada es el kilogramo fuerza (Kgf). Pero ste no es la

unidad de fuerza ms conveniente cuando se trata de emplear la segunda ley de

Newton.

Las unidades de medida de las diversas cantidades empleadas hasta hace algunos

aos, variaban mucho de un pas a otro, dificultando as la comunicacin y el

intercambio cientfico y tecnolgico entre las naciones. En su intento por obtener la

unificacin en el empleo de las unidades, cientficos y tcnicos de todo el mundo se

reunieron en congresos, en los cuales se estructur un nuevo sistema llamado

Sistema Internacional de Unidades (SI) cuyas unidades se pueden establecer con

base nicamente en tres unidades fundamentales:

o unidad de longitud: metro (m)

o unidad de masa: Kilogramo (Kg)

8o unidad de tiempo: segundo (s)

Debido a esta eleccin, el sistema de unidades se llam MKS (metro, kilogramo,

segundo). Para obtener la unidad de fuerza, utilizaremos la segunda ley de Newton:

F = m.a, es decir, unidad de fuerza es el producto entre la unidad de masa y deaceleracin. Esta unidad de fuerza utilizada es el Newton (N):

N = 1 Kg. m / s2 o sea, 1 N es la fuerza que al actuar sobre una masa de 1 Kg,le imprime una aceleracin de 1 m/s2

3.3. LEYES DE NEWTON

3.3.1. PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotlica de que un cuerpo solo

puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

Corpus omne perseverare in statu suo

quiescendi vel movendi uniformiter in

directum, nisi quatenus illud a viribus

impressis cogitur statum suum mutare4

Todo cuerpo persevera en su estado de

reposo o movimiento uniforme y

rectilneo a no ser que sea obligado a

cambiar su estado por fuerzas impresas

sobre l.

9Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por s solo su estado

inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilneo uniforme, a menos que se

aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre l.

Newton toma en cuenta, as, el que los cuerpos en movimiento estn sometidos

constantemente a fuerzas de roce o friccin, que los frena de forma progresiva, algo

novedoso respecto de concepciones anteriores que entendan que el movimiento o

la detencin de un cuerpo se deba exclusivamente a si se ejerca sobre ellos una

fuerza, pero nunca entendiendo como est a la friccin.

En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilneo uniforme implica que no

existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma; un objeto en movimiento

no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre l. En el caso de los

cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia

es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.

La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de

referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos

sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no

acta ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, ya que

siempre hay algn tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, no obstante siempre

es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos

estudiando se pueda tratar como si estuvisemos en un sistema inercial. En muchos

casos, por ejemplo, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena

aproximacin de sistema inercial. Lo anterior porque a pesar que la Tierra cuenta

con una aceleracin traslacional y rotacional estas son del orden de 0.01 m/s^2 y

en consecuencia podemos considerar que un sistema de referencia de un

observador dentro de la superficie terrestre es un sistema de referencia inercial.

10

3.3.2. SEGUNDA LEY DE NEWTON O LEY DE FUERZA

La segunda ley del movimiento de Newton dice:

Mutationem motus proportionalem

esse vi motrici impress, & fieri

secundum lineam rectam qua vis illa

imprimitur.

El cambio de movimiento es proporcional a

la fuerza motriz impresa y ocurre segn la

lnea recta a lo largo de la cual aquella

fuerza se imprime.

Esta ley explica qu ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene

por qu ser constante) acta una fuerza neta: la fuerza modificar el estado de

movimiento, cambiando la velocidad en mdulo o direccin. En concreto, los

cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a

la fuerza motriz y se desarrollan en la direccin de esta; las fuerzas son causas que

producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relacin entre

la causa y el efecto, la fuerza y la aceleracin estn relacionadas. Dicho

sintticamente, la fuerza se define simplemente en funcin del momento que se

aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas sern iguales si causan la misma tasa de

cambio en el momento del objeto.

En la mayora de las ocasiones hay ms de una fuerza actuando sobre un objeto,

en este caso es necesario determinar una sola fuerza equivalente ya que de sta

depende la aceleracin resultante. Dicha fuerza equivalente se determina al sumar

todas las fuerzas que actan sobre el objeto y se le da el nombre de fuerza neta.7

En trminos matemticos esta ley se expresa mediante la relacin:

Donde:

Es el momento lineal

La fuerza total o fuerza resultante.

11

Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a

la velocidad de la luz la ecuacin anterior se puede reescribir de la siguiente

manera:

Sabemos que es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m esla masa del cuerpo y V su velocidad.

Consideramos a la masa constante y podemos escribir aplicando

estas modificaciones a la ecuacin anterior:

La fuerza es el producto de la masa por la aceleracin, que es la ecuacin

fundamental de la dinmica, donde la constante de proporcionalidad, distinta

para cada cuerpo, es su masa de inercia. Veamos lo siguiente, si

despejamos m de la ecuacin anterior obtenemos que m es la relacin que

existe entre y . Es decir la relacin que hay entre la fuerza aplicada al

cuerpo y la aceleracin obtenida. Cuando un cuerpo tiene una gran

resistencia a cambiar su aceleracin (una gran masa) se dice que tiene

mucha inercia. Es por esta razn por la que la masa se define como una

medida de la inercia del cuerpo.

Por tanto, si la fuerza resultante que acta sobre una partcula no es cero,

esta partcula tendr una aceleracin proporcional a la magnitud de la

resultante y en direccin de sta. La expresin anterior as establecida es

vlida tanto para la mecnica clsica como para la mecnica relativista, a

pesar de que la definicin de momento lineal es diferente en las dos teoras:

mientras que la dinmica clsica afirma que la masa de un cuerpo es siempre

la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la

12

mecnica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer

la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.

De la ecuacin fundamental se deriva tambin la definicin de la unidad de

fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleracin valen 1, la fuerza tambin

valdr 1; as, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un

kilogramo le produce una aceleracin de 1 m/s. Se entiende que la

aceleracin y la fuerza han de tener la misma direccin y sentido.

La importancia de esa ecuacin estriba sobre todo en que resuelve el

problema de la dinmica de determinar la clase de fuerza que se necesita

para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilneo

uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente

acelerado (m.r.u.a).

Si sobre el cuerpo actan muchas fuerzas, habra que determinar primero el

vector suma de todas esas fuerzas. Por ltimo, si se tratase de un objeto que

cayese hacia la tierra con una resistencia del aire igual a cero, la fuerza sera

su peso, que provocara una aceleracin descendente igual a la de

la gravedad.

3.3.3 TERCERA LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCINY REACCIN

Actioni contrariam Semper &

qualem esse reactionem: sive

corporum duorum actiones in se

mutuo semper esse quales & in

partes contrarias dirigi.

Con toda accin ocurre siempre una

reaccin igual y contraria: quiere

decir que las acciones mutuas de

dos cuerpos siempre son iguales y

dirigidas en sentido opuesto.

13

La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras

ya haban sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens)

y hace de las leyes de la mecnica un conjunto lgico y completo. Expone

que por cada fuerza que acta sobre un cuerpo (empuje), este realiza una

fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la

produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta,

siempre se presentan en pares de igual magnitud y de direccin, pero con

sentido opuesto.

Este principio presupone que la interaccin entre dos partculas se propaga

instantneamente en el espacio (lo cual requerira velocidad infinita), y en su

formulacin original no es vlido para fuerzas electromagnticas puesto que

estas no se propagan por el espacio de modo instantneo sino que lo hacen

a velocidad finita "c".

Es importante observar que este principio relaciona dos fuerzas que no estn

aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes,

segn sean sus masas. Por lo dems, cada una de esas fuerzas obedece

por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, sta permite

enunciar los principios de conservacin del momento lineal y del momento

angular.

14

4. MATERIALES.

Riel de aire Fuente de aire

Carro deslizador Sensor Cassy Lab

Barreras de luz

Sedal de pesca Cables de 6 polos

Rueda de radios

Software CASSY Lab

PC con: Windows, Excel.

Unidad de timmer

Masas de Newton

15

5. PROCEDIMIENTO

El sistema consiste en un carro planeador, el cual se mueve sobre un carril de aire,

mediante la tensin en una cuerda unida en su extremo a una masa atravesando

una polea (ver figura 1). Las variables a medir en dicho sistema son la posicin, la

velocidad, la aceleracin y la fuerza. . Relacin fuerza, aceleracin, masa del

sistema constante.

16

5.1. RELACIN FUERZA, ACELERACIN, MASA DEL SISTEMACONSTANTE.

Para conseguir la primera fuerza motriz seleccione una masa impulsora de 10gramos y colquela , en hilo que pasa por la polea. Con ello la masa total delsistema en movimiento es igual a la masa del carro dinmico ms las 8 unidadesde masa cada una de 1 gramo , en esta prueba 6 unidades de masa van enel carrito.

Obtenga el valor de la masa del carro y de las 8 unidades de masa con ayudade la balanza..

En la segunda prueba pase una unidad de masa del carrito y agrguela alas masas colgantes, de esta forma se aumenta la fuerza motriz manteniendoconstante la masa del sistema. Repita el procedimiento anterior 6 veces msaumentando la fuerza motriz.

Con ayuda de Cassylab obtenga la aceleracin para cada prueba.

Cargar ajustes: Este atento a la explicacin del profesor.

Sujete el carro con el imn de retencin. Defina el punto cero del recorrido ( 0 en Ajustes sA1). Inicie la medicin con (el carro arranca). La medicin se detiene automticamente despus de un nmero prefijado

de flancos. Si es necesario repita la medicin para ello sujete nuevamente el carro con

el imn de retencin, defina otra vez el punto cero e inicie la medicin. Tome el registro de la fuerza motriz y de la aceleracin de cada prueba.

17

5.1.1. CALCULOS Y DISCUCIONES FUERZA Y ACELERACIN.MASA CONSTANTE

FUERZA EN FUNCION DE LA ACELERACION

TABLA DE DATOS

Aceleracin a (m/s^2) Fuerza F (N)0 -0,027

0,8704 0,1961,1514 0,2941,5357 0,3921,9309 0,49

2,297 0,588

GRAFICO FUERZA EN FUNCION DE LA ACELERACION

Ecuacin de la rectaF(a)=(0,269kg)a-0,0269N

y = 0,269x - 0,0269-0,1

00,10,20,30,40,50,60,7

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Fuerza

F en N

ewton

Aceleracin a en m/s^2

Fuerza en funcin de la Aceleracin

18

TABLA FUERZA Y ACELERACION

ACELERACIN A ENM/S2

FUERZA F ENNEWTON F/A N/(M/S2)

0,8704 0,196 0,22521,1514 0,294 0,2551,5357 0,392 0,2551,9309 0,49 0,253

2,297 0,588 0,255

DATOS OBTENIDOS POR LAS SIGUIENTES MEDICIONES Y TABLAS

FUERZA 0.196 NTIEMPO VELOCIDAD ACELERACION POSICION

0 0 0 0,0240,1 0,259 0,8704 0,0460,2 0,345 0,8704 0,0760,3 0,425 0,8704 0,1150,4 0,505 0,8704 0,1610,5 0,58 0,8704 0,2160,6 0,655 0,8704 0,2770,7 0,735 0,8704 0,3470,8 0,815 0,8704 0,4240,9 0,895 0,8704 0,51

1 0,97 0,8704 0,603

FUERZA 0.294 NTIEMPO VELOCIDAD ACELERACION POSICION

0 0,0970,1 0,584 1,1514 0,1450,2 0,695 1,1514 0,2090,3 0,815 1,1514 0,2840,4 0,93 1,1514 0,3720,5 1,04 1,1514 0,470,6 1,16 1,1514 0,58

19

FUERZA 0.392 NTIEMPO VELOCIDAD ACELERACION POSICIN

0 0,0380,1 0,503 1,5357 0,080,2 0,655 1,5357 0,1390,3 0,805 1,5357 0,2110,4 0,965 1,5357 0,30,5 1,115 1,5357 0,4040,6 1,27 1,5357 0,523

FUERZA 0.490 NTIEMPO VELOCIDAD ACELERACIN POSICIN

0 0,0350,05 0,46 1,9309 0,056

0,1 0,557 1,9309 0,0810,15 0,675 1,9309 0,113

0,2 0,758 1,9309 0,1480,25 0,844 1,9309 0,189

0,3 0,946 1,9309 0,2320,35 1,054 1,9309 0,283

0,4 1,137 1,9309 0,3360,45 1,235 1,9309 0,397

0,5 1,336 1,9309 0,459

FUERZA 0.588 NTIEMPO VELOCIDAD ACELERACION POSICIN

0 0,0710,05 0,7 2,297 0,102

0,1 0,82 2,297 0,1410,15 0,92 2,297 0,184

0,2 1,04 2,297 0,2330,25 1,16 2,297 0,288

0,3 1,27 2,297 0,3490,35 1,39 2,297 0,415

0,4 1,5 2,297 0,4880,45 1,61 2,297 0,565

0,5 1,74 2,297 0,649

20

00,10,20,30,40,50,60,7

0 0,5 1 1,5

X vs T

y = 0,8079x + 0,0658

00,10,20,30,40,50,60,7

0 0,2 0,4 0,6 0,8

X vs T

00,10,20,30,40,50,6

0 0,2 0,4 0,6 0,8

X vs T

5.1.1.1. GRAFICAS FUERZA 0.196 N.

FUERZA 0.294 N.

FUERZA 0.392 N.

y = 0,8704x + 0,127

00,20,40,60,81

1,2

0 0,5 1 1,5

V vs T

y = 1,1514x + 0,4677

00,20,40,60,81

1,21,4

0 0,2 0,4 0,6 0,8

V vs T

y = 1,5357x + 0,348

00,20,40,60,81

1,21,4

0 0,2 0,4 0,6 0,8

V vs T

21

00,10,20,30,40,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

X vs T

00,10,20,30,40,50,60,7

0 0,2 0,4 0,6

X vs T

FUERZA 0.490 N.

FUERZA 0.588 N

ANLISIS DE RESULTADOS:

Cul es significado de la pendiente de la grfica fuerza vsAceleracin?

R/ En el experimento con un carro de masa m que no vara su fuerza no esconstante porque la masa de un cuerpo es el cociente entre la fuerza que acta

en ste y la aceleracin que produce en l.

y = 1,9309x + 0,3692

00,20,40,60,81

1,21,41,6

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

V vs T

y = 2,297x + 0,5833

0

0,5

1

1,5

2

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

V vs T

22

Concluimos que mientras la fuerza est actuando la velocidad del cuerpo varia

en forma constante (igual a la masa), esto es, el cuerpo se mueve con

aceleracin constante.

La aceleracin es directamente proporcional a la fuerza, ya que a mayor

aceleracin la fuerza aumenta, y as mismo si la fuerza disminuye la aceleracin

es menor, siempre y cuando la masa no vare

qu relacin encontr entre la fuerza y la aceleracin?

R/ La fuerza es igual a la masa por la aceleracin, por lo tanto la relacin queguardan es directamente proporcional

5.2. RELACIN ENTRE LA MASA DEL MVIL Y LAACELERACIN ADQUIRIDA, FUERZA MOTRIZ CONTANTE.

Coloque una fuerza motriz aproximadamente de 20 gr f. La masa del sistema

para el primer ensayo es la masa del carro dinmico ms la masa del cuerpo

colgante, realice la prueba y con ayuda de Cassylab, obtenga la primera

aceleracin. Repita el procedimiento anterior 7 veces ms, agregando

sucesivamente en cada prueba 20 gramos de masa al carrito dinmico.

5.2.1. CALCULOS Y DISCUCIONES MASA Y ACELERACION,FUERZA CONSTANTE.

TABLA ACELERACION EN FUNCION DE LA MASA

MASA M (KG) ACELERACIN A (M/S^2)0 1,6504

0,26 0,72560,25 0,76090,24 0,79090,23 0,82550,22 0,85740,21 0,9005

0,2 0,9436

23

GRAFICA ACELERACION EN FUNCION DE LA MASA

Ecuacin de la rectaa(m)=(-3,5704N)m+1,6504m/s^2

TABLA MASA Y ACELERACION

MASA M EN KG ACELERACIN AEN M/S2 M*A KG*M/S20,26 0,7256 0,1880,25 0,7609 0,1900,24 0,7909 0,1890,23 0,8255 0,1890,22 0,8574 0,1880,21 0,9005 0,1890,2 0,9436 0,188

y = -3,5704x + 1,6504

00,20,40,60,81

1,21,41,61,8

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Aceler

acin

a (m/

s^2)

Masa m (Kg)

Aceleracin en funcin de la masa

24

DATOS OBTENIDOS DE LAS SIGUIENTES TABLAS.

MASA 0.26 KG

TIEMPO VELOCIDAD ACELERACION0 0,7256

0,05 0,119 0,72560,1 0,15 0,7256

0,15 0,185 0,72560,2 0,232 0,7256

0,25 0,271 0,72560,3 0,3 0,7256

0,35 0,333 0,72560,4 0,37 0,7256

0,45 0,4 0,72560,5 0,45 0,7256

MASA 0.250 KG

TIEMPO VELOCIDAD ACELERCIN0 0,7609

0,1 0,085 0,76090,2 0,165 0,76090,3 0,237 0,76090,4 0,317 0,76090,5 0,393 0,76090,6 0,465 0,76090,7 0,545 0,76090,8 0,62 0,76090,9 0,695 0,7609

1 0,772 0,76091,1 0,847 0,7609

25

MASA 0.240 KG

tiempo velocidad aceleracin0 0,7909

0,1 0,125 0,79090,2 0,205 0,79090,3 0,28 0,79090,4 0,36 0,79090,5 0,44 0,79090,6 0,515 0,79090,7 0,595 0,79090,8 0,675 0,79090,9 0,755 0,7909

1 0,84 0,79091,1 0,915 0,7909

MASA 0.230 KG

TIEMPO VELOCIDAD ACELERACIN0 0,8255

0,1 0,211 0,82550,2 0,29 0,82550,3 0,375 0,82550,4 0,455 0,82550,5 0,535 0,82550,6 0,62 0,82550,7 0,705 0,82550,8 0,786 0,82550,9 0,866 0,8255

1 0,954 0,82551,1 1,035 0,8255

MASA 0.220

TIEMPO VELOCIDAD ACELERACION0 0,8574

0,1 0,423 0,85740,2 0,507 0,85740,3 0,587 0,85740,4 0,681 0,85740,5 0,768 0,8574

26

0,6 0,85 0,85740,7 0,935 0,85740,8 1,021 0,8574

MASA 0.210 KG

TIEMPO VELOCIDAD ACELERACION0 0,9005

0,1 0,257 0,90050,2 0,344 0,90050,3 0,438 0,90050,4 0,527 0,90050,5 0,615 0,90050,6 0,7 0,90050,7 0,79 0,90050,8 0,89 0,90050,9 0,98 0,9005

1 1,065 0,9005

MASA 0.200 KG

TIEMPO VELOCIDAD ACELERACIN0 0,9436

0,1 0,2 0,94360,2 0,3 0,94360,3 0,39 0,94360,4 0,48 0,94360,5 0,58 0,94360,6 0,675 0,94360,7 0,765 0,94360,8 0,86 0,94360,9 0,96 0,9436

1 1,05 0,9436

27

5.2.1.1. GRAFICAS MASA 0.260 Kg

MASA 0.250 Kg.

MASA 0.240 Kg.

MASA 0.230 Kg.

y = 0,7256x + 0,0815

00,10,20,30,40,5

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

V vs T

y = 0,7609x + 0,0108

00,20,40,60,81

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

V vs T

y = 0,7909x + 0,0441

00,20,40,60,81

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

V vs T

28

y = 0,8255x + 0,1258

0

0,5

1

1,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

V vs T

MASA 0.220 Kg

MASA 0.210 Kg

MASA 0.200 Kg.

y = 0,8574x + 0,3357

00,20,40,60,81

1,2

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

V vs T

y = 0,9005x + 0,1653

0

0,5

1

1,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

V vs T

y = 0,9436x + 0,107

00,51

1,5

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

V vs T

29

ANLISIS DE RESULTADOS:

Cul es significado de la constante en la frmula que encontr?R/ La ecuacin nos da un criterio para elegir el punto de corte en el eje y eneste caso (1, 6504). El hecho de que el valor de la constante es mayor a los

valores que se presentan en la grfica, esto nos comprueba la segunda ley

de newton que nos dice que la aceleracin es inversamente proporcional a

la masa, lo que nos quiere decir a mayor masa menor aceleracin y en el

punto que la masa sea cero la aceleracin es mxima y a medida que la

masa aumente, la aceleracin disminuir (valga la redundancia).

Qu relacin encontr entre la masa y la aceleracin?

R/ mientras mayor sea la masa de un cuerpo, menor ser la aceleracin quealcanzar el cuerpo al aplicarle siempre una misma fuerza. El caso contrario

tambin es cierto: mientras menor sea la masa de un cuerpo, mayor ser la

aceleracin que alcanzar el cuerpo al aplicarle siempre una misma fuerza. Dicho

de otra forma, la aceleracin depender de la masa del cuerpo si aplicamos siempre

una misma fuerza.

Mientras mayor sea la fuerza neta que acta sobre un cuerpo de masa constante,

mayor ser la aceleracin que alcanzar el cuerpo. Dicho de otra manera, al duplicar

la fuerza neta, se duplicar la aceleracin. El enunciado de este comportamiento se

expresa diciendo que la aceleracin de un objeto es directamente proporcional a la

fuerza neta que acta sobre el mismo.

30

6. CONCLUSIONES

Aprendimos a interpretar materialmente la primera ley de Newton que afirma

que en ausencia de una fuerza neta cualquiera, sobre un cuerpo, este cuerpo

permanecer en reposo, o si est en movimiento este continuara movindose

con velocidad constante, conservando su magnitud y direccin original. Pero

si aplicamos una fuerza sobre este cuerpo, su velocidad debe cambiar y por

lo tanto se producira una aceleracin.

Aprendimos a interpretar el concepto de Newton, en cuanto se refera a

fuerza donde este fsico se refera a fuerza como todo lo que ocasiona un

movimiento.

Concluimos que mediante la segunda ley de Newton, podemos determinar el

comportamiento de un cuerpo, debido a que esta ley enuncia que la

aceleracin de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que se

aplica sobre el cuerpo e inversamente proporcional a su masa.

Del experimento con el carrito observamos, y pudimos constatar por medio

de mediciones hechas por medio del programa CASSY LAB, que la

aceleracin que experimento el carrito es directamente proporcional a la

fuerza aplicada por las pesas sujetas al carro, es decir la pesas que

aumentaban la masa del carro.

Concluimos que la aceleracin depende directamente tambin de la masa

del carro, si aumentamos la masa del carro la aceleracin de este disminua,

la nica forma de aumentar la aceleracin es aumentando la fuerza, es decir

aumentando la masa de las pesas que impriman fuerzas sobre el carro.

31

7. BIBLIOGRAFIA

Gua laboratorio de fsica mecnica Usco

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Leyes_de_Newton.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton