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Segunda ley de Newton

Una tarde a Issac Newton quien estaba sentado al pie de un rbol, lecay una manzana en la cabeza. La mayor parte de nosotros nos hubisemoscomido la manzana, l cuya mente inquieta, se pregunt qu tipo de fuerzahaca caer los objetos? La Tierra atraa los cuerpos? "Gravedad"

Yamid E. Nez De la Rosa

11.1. Objetivos11.1.1. Objetivo general

Verificar experimentalmente la segunda ley de Newton.

11.1.2. Objetivos especficosDeterminar la dependencia de la aceleracin de un cuerpo en funcin de la fuerzaaplicada y de su masa.

11.2. Marco tericoTemas a estudiar antes de la prctica de laboratorio: cap. 5 Serway, cap. 4 Young.

Dinmica

Segunda ley de Newton

11.3. Preguntas orientadoras1. Qu enuncia la segunda ley de Newton?

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52 Segunda ley de Newton

2. Por qu se aceleran los cuerpos?

3. La aceleracin de un cuerpo depende de la masa de este?

11.4. MaterialesInterfaz GLX

Fotopuertas

Cronmetro

Polea

Carro dinmico

Balanza digital

Juego de masas con portamasas

Carro dinmico

Riel

11.5. Procedimiento experimental11.5.1. Parte I

Antes de realizar la toma de datos, lea detenidamente el procedimiento experi-mental y disee una tabla para el respectivo registro de datos.

1. Use la balanza electrnica para determinar la masa del carro, luego ate unacuerda al carro y el otro extremo al portamasas.

2. Realice el montaje experimental que se muestra en la figura 11.1.

Figura 11.1: Montaje experimental parte I

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11.6 Discusin de resultados 53

3. Mantenga constante la masa del carro mc, coloque una masa en el portamasasmp, tenga en cuenta que esta debe ser lo suficiente para desplazar el vehculodesde su posicin de equilibrio.

4. Conecte las fotopuertas a la interfaz GLX y configrela para medir y registraraceleraciones.

5. Fije una fotopuerta en la posicin inicial x0 = 0 y la otra a 20 cm de la posicininicial.

6. Libere el carro desde el reposo y registre el valor de aceleracin.

7. Vare la masa del portamasas de forma pregresiva y registre los respectivosvalores de aceleracin para los deiferentes valores de masas.

8. Realice el paso anterior tres veces y promedie.

11.5.2. Parte II1. Realice los pasos descritos en la Parte I, pero ahora mantenga fijo el valor de la

masa colgante (aproximadamente 35 g) y vare la masa del carro de 50 g en 50g hasta duplicar la masa del carro.

2. Disee otra tabla y registre sus mediciones.

11.6. Discusin de resultados

1. Realice un diagrama de cuerpo libre para el sistema (desprecie la friccin entreel carro y el riel) y encuentre la aceleracin terica en funcin de la masa delcarro mc y de la masa colgante mp. Compare este resultado con los obtenidosexperimentalmente. Calcule el error porcentual entre ellos?

2. De acuerdo con los resultados obtenidos de la primera parte, realice una grficade mpg en funcin de la aceleracin con su respectivo ajuste, qu significadofsico tiene la pendiente?

3. Qu significado fsico tiene la pendiente de la recta?

4. Dados los valores de la tabla de la segunda parte, realice una grfica de acele-racin a en funcin de 1/mc.

5. Qu informacin se puede obtener de la grfica, y qu significado fsico tienela pendiente?

6. Qu puede concluir de la prctica?

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