PRACTICA N° 2

INTERPRETACION DE GRAFICAS

EDUARDO CRUCES AVENDAÑO COD: 1151265

DAYANA CHAPARRO MENDOZA COD: 1111568

ALESSANDRA LUNA OSORIO COD: 1111396

LIZETH RIOS EPALZA COD: 1151177

JAVIER MEJIA

Prof. Física Mecánica

UIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FISICA MECANICA

CUCUTA

2015

INTRODUCCION

La Segunda Ley de Newton, también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo. Dicho de otra forma, la fuerza es directamente proporcional a la masa y a la aceleración de un cuerpo.

La Segunda Ley de Newton ha sido modificada por la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein al recoger el fenómeno de aumento de la masa de un cuerpo con la velocidad y, posteriormente, por la Relatividad General al introducir perturbaciones del espacio-tiempo. Una fuerza constante ya no podrá acelerar una masa hasta el infinito; no obstante la relación de proporcionalidad entre masa y fuerza que provoca la aceleración se sigue manteniendo para la masa en un instante concreto.

La masa y la energía se convierten así en dos manifestaciones de la misma cosa. Los principios de conservación de la masa y de la energía de la mecánica clásica pasan a configurar el principio de conservación de la energía-masa relativista más general.

OBJETIVOS

• Describir física y matemáticamente la relación entre fuerza, aceleración y masa de un cuerpo en movimiento.

• Desarrollar los conceptos de fuerza, masa y aceleración.

• Verificar el cumplimiento de que la fuerza es igual a la masa por la aceleración.

• Repasar los conceptos básicos de la dinámica.

• Comprobar la segunda ley de newton

MARCO TEÓRICO

La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.La dirección de la aceleración es la misma de la fuerza aplicada: a representa la aceleración, m la masa y F la fuerza neta. Por fuerza neta se entiende la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpoLa masa es una medida de la inercia de un cuerpo. Mientras más masa tenga un cuerpo, es más difícil cambiar su estado de movimiento. Es más difícil hacer que comience a moverse partiendo del reposo, o detenerlo cuando se mueve, o hacer que se mueva hacia los lados saliéndose de su trayectoria recta. Un camión tiene mucho más inercia que una pelota de tenis que se mueva a la misma velocidad, siendo mucho más difícil cambiar el estado de movimiento del camión.Para cuantificar el concepto de masa debe definirse un patrón. En unidades del Sistema Internacional (SI), la unidad de masa es el kilogramo (kg). El patrón actual es un cilindro de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas cerca de París, cuya masa, por definición, es exactamente un kilogramo. En unidades CGS, la unidad de masa es el gramo (g) y 1g = 10-3 kg. En el sistema ingles, la unidad de masa se llama slug.No debe confundirse la masa con el peso. La masa es una propiedad de un cuerpo, es una medida de su inercia o cantidad de materia. El peso es una fuerza, la fuerza que la Tierra ejerce sobre el cuerpo. Por ejemplo, llevamos un objeto a la Luna. Allí pesará la sexta parte de lo que pesaba en la Tierra, pero su masa seguirá siendo la misma.La Segunda Ley de Newton es una de las leyes básicas de la mecánica, se utiliza en el análisis de los movimientos próximos a la superficie de la tierra y también en el estudio de los cuerpos celestes.

El mismo Newton la aplicó al estudiar los movimientos de los planetas, y el gran éxito logrado constituyó una de las primeras confirmaciones de esta ley.La masa de un cuerpo es el cociente entre la fuerza que actúa en el mismo, y la aceleración que produce en él, o sea:m = F / a.Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo, tanto mayor será su inercia; es decir, la masa de un cuerpo es una medida de la inercia del mismo.

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

1. Calcule con los datos de la tabla 1, el valor de la aceleración para cada caso.

F1= 0.049 F2= 0.107 F3= 0.147 F4= 0.205

V t a v t a v t a v t a0.039 0.100 0.39 0.008 0.100 0.08 0.016 0.10

00.16 0.001 0.100 0.01

0.047 0.100 0.47 0.024 0.100 0.24 0.055 0.100

0.55 0.001 0.100 0.01

0.055 0.200 0.275 0.047 0.200 0.235 0.118 0.200

0.59 0.001 0.200 0.005

0.071 0.300 0.236 0.074 0.300 0.246 0.208 0.300

069 0.001 0.300 0.003

0.094 0.400 0.235 0.118 0.400 0.295 0.326 0.400

0.81 0.003 0.400 0.007

0.118 0.500 0.236 0.165 0.500 0.33 0.456 0.500

0.91 0.004 0.500 0.008

0.134 0.600 0.223 0.220 0.600 0.36 0.584 0.600

0.97 0.027 0.600 0.04

0.157 0.700 0.224 0.267 0.600 0.44 0.723 0.700

1.23 0.090 0.700 0.128

2. Halle el valor de la a-prom para cada fuerza.

a1= 0.286a2= 0.278a3= 0.73a4= 0.026

3. Con los datos de la tabla 1 realice una gráfica de la fuerza vs a prom.

4. ¿Qué tipo de gráfica obtiene?

Se obtiene una recta.

5. Calcule, e interprete la pendiente de la gráfica obtenida. ¿Qué unidades tiene la pendiente?

m= y2-y1/x2-x1m = 0.205-0.049/1.25-3.92m= -0.058

La pendiente tiene unidades en Kg.

6. Explique la relación de proporcionalidad existente entre la fuerza y la aceleración.

Mientras mayor sea la fuerza que actúa sobre un cuerpo de masa constante, mayor será la aceleración que alcanzará el cuerpo. Dicho de otra manera, la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre el mismo.

7. Escriba la ecuación que relaciona la fuerza con la aceleración. F = m * a

Masa y aceleración.

8. Calcule con los datos de la tabla 2 el valor de la aceleración para cada rato.

^

9. Valor promedio para cada masa. |

10. Con los datos de la tabla 2 elabore una gráfica de la aceleración vs la masa.

11. ¿Qué tipo de gráfica obtuvo?

Se obtuvo una recta.

12.¿Qué relación existe entre la masa y la aceleración? La relación que existe es que entre mayor sea la masa del cuerpo, menor será la aceleración que alcanzará el cuerpo al aplicarle siempre una misma fuerza. El caso contrario también es cierto: mientras menor sea la masa del cuerpo, mayor será la aceleración que alcanzará el cuerpo al aplicarle siempre una misma fuerza. Dicho de otra forma, la aceleración dependerá de la masa del cuerpo si aplicamos siempre una misma fuerza.

13. Escriba la ecuación que relaciona la aceleración con la masa. F = m * a

14. Para mantener una misma aceleración, si la masa de un objeto se triplica, ¿Cómo debe cambiar la fuerza sobre el objeto?

Si la masa de un objeto se triplica, la fuerza que se ejerce sobre el objeto debe también triplicarse para que se mantenga la misma aceleración.

CONCLUSIONES

• Sobre una masa siempre actúa una fuerza neta, esta fuerza siempre modificara el movimiento.

• Un cuerpo con velocidad constante su aceleración será cero.

• Cuanto mayor sea la masa mas será su inercia.

• Cuando un cuerpo tiene una gran resistencia a cambiar su aceleración se dice que tiene mucha inercia.

ANEXOS