INFORME TÉCNICO

Presentado por:

YOVANY RAMÍREZ GARCÍAERIC SEIJASOMAR ARIAS

1. Título y número de la Práctica.

Dinámica del movimiento: Las leyes de NewtonActividad 1. Leyes de NewtonActividad 2. Aplicaciones de las Leyes de Newton

2. Propósito. Propósitos logrados con el desarrollo de la práctica de laboratorio (son los mismos de la guía de laboratorio).

Comprende los conceptos de fuerza, masa y peso. Analiza y entiende las tres primeras leyes de Newton.

3. Competencias a desarrollar. De acuerdo a las competencias establecidas en la guía de laboratorio.

Capacidad de diseñar y realizar experimentos, así como para analizar e interpretar datos.

La capacidad para utilizar las técnicas, habilidades y herramientas modernas necesarias para la práctica de la Ingeniería.

Capacidad de trabajar en equipos multidisciplinarios necesarias para la práctica de la Ingeniería.

Comprende y produce lenguaje en forma oral, escrita y no verbal, dentro de contextos de ciencia e ingeniería.

Capacidad de trabajar en equipos multidisciplinarios.

Reconocer la necesidad de participar en el aprendizaje permanente.

4. Marco teórico. Describa el marco teórico que soporta el desarrollo de la práctica de laboratorio.

GUIA 3 - Dinámica del movimiento: Las leyes de Newton

Resumiremos los conceptos más importantes que aparecen en los capítulos 4 y 5 de la Física Universitaria de Sears y Zemansky.

1. Dinámica:Es la parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos y las fuerzas que producen dicho movimiento.

2. Fuerza e Interacciones:

Fuerza: Interacción entre dos cuerpos o entre un cuerpo y su ambiente.

Fuerza normal: Es la ejercida sobre un objeto por cualquier superficie que este en contacto.

Fuerza de fricción: Cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie y, en ciertas circunstancias, cuando reposa sobre ella, esa superficie le aplica una fuerza que se denomina de rozamiento. Si el cuerpo se desliza se llama fuerza de rozamiento cinética (fk) y si está quieto, de rozamiento estático (fs). Estos dos tipos de fuerzas de rozamiento dependen de las superficies en contacto y de la fuerza normal que el cuerpo le aplica a la superficie sobre la que descansa o se desliza.

Fuerza de tensión: Cuando un cuerpo hala a una cuerda, ésta se tensiona y le aplica al cuerpo una fuerza que se denomina tensión.

Fuerza elásticas: Los resortes al ser estirados o comprimidos aplican fuerzas sobre los objetos atados a sus extremos. Estas fuerzas se llaman elásticas. Generalmente estas fuerzas son proporcionales a la longitud que se ha estirado o comprimido el resorte, en cuyo caso se dice que se cumple la ley de Hooke.

Fuerza de contacto: cuando hay contacto o interacción entre dos cuerpos.

Fuerzas a distancia: no hay contacto entre los cuerpos que interaccionan.

3. Primera ley de Newton

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. 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 actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad

constante.

4. Segunda ley de Newton

La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

5. Tercera ley de Newton

La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

5. Software/Hardware utilizado y requerimientos técnicos

Software/Hardware Forma de acceso Requerimientos técnicos

Derechos de autorMicrosoft Excel

Masteringphysics

Simuladores

PC Personal

PC Personal

PC Personal

PC Personal

Licencia Mastering

PC Personal

Microsoft

Pearson

EAN

6. Enunciado y Desarrollo o procedimiento. Describa el enunciado de la práctica de laboratorio junto con el desarrollo de la misma o el procedimiento realizado.

Movimiento

predicho

Dirección del

movimiento real

(ninguno, izquierda, derecha)

Suma de las fuerzas

(0,

x-izquierda,x-derecha)

1. Mismo tamaño, misma distancia del vagón.

2. Mismo tamaño, distancias diferentes al vagón.

En este caso se

pronostica que el

vagón no va a

desplazarse hacia

ningún lado,

debido a que la

fuerza de tensión

que ejercen os dos

sobre el vagón es

la misma.

Para este caso el

vagón no va a

tener ningún

desplazamiento,

debido a que las

fuerzas te tensión

que se ejercen

sobre él, son

iguales, a pesar de

que este a

diferente distancia

esta no afecta a su

desplazamiento

Ninguno

Ninguno

50 N Izquierda

50N Derecha

150N Izquierda

150N Derecha

3. Diferente tamaño, misma distancia al vagón.

4. Diferente tamaño, distancia diferente al vagón.

En este caso

tendría que

desplazarse el

vagón hacia la

parte derecha ya

que el sujeto más

grande, ejerce

mayor tensión.

En este caso el

vagón también se

desplaza hacia la

parte donde está

ejerciendo tensión

el sujeto más

grande, ósea hacia

la parte izquierda

Derecha

Izquierda

50N Izquierda

150N Derecha

100N izquierda

50N Derecha

EXPERIMENTO 1:

Posicione dos personas del mismo tamaño y a la misma distancia del vagón.

Haga su predicción acerca del movimiento del vagón.

MISMO TAMAÑO, MISMA DISTANCIA AL VAGÓN

Movimiento predicho Dirección

del

movimiento

real

(ninguno,

izquierda,

derecha)

Suma de

las fuerzas

(0,

x-izquierda,

x-derecha)

Como las fuerzas

ejercidas en lado y

lado son iguales, el

vagón no tendrá

ningún movimiento es

decir la sumatoria de

las fuerzas será cero.

Ninguno Cero (0)

.

Experimento 2:

Posicione dos personas del mismo tamaño a distancias diferentes con respecto al vagón.

Haga su predicción acerca del movimiento del vagón.

MISMO TAMAÑO, DISTINTA DISTANCIA AL VAGÓN

Movimiento

predicho

Dirección

del

movimiento

real

(ninguno,

izquierda,

derecha)

Suma de

las

fuerzas

(0,

x-

izquierda,

x-

derecha)

Fuerzas

ejercidas en

lado y lado

iguales

distancias

diferentes, El

vagón tendrá

un ligero

movimiento a

la Izquierda.

Ninguno Cero (0)

.

Experimento 3:

Posicione dos personas de tamaño diferente a la misma distancia con respecto al vagón.

Haga su predicción acerca del movimiento del vagón.

DIFERENTE TAMAÑO, MISMA DISTANCIA AL VAGÓN

Movimiento

predicho

Dirección

del

movimiento

real

(ninguno,

izquierda,

derecha)

Suma de

las fuerzas

(0,

x-

izquierda,

x-derecha)

Fuerzas ejercidas

en lado y lado

desiguales

distancias iguales,

El vagón tendrá un

movimiento a la

Derecha.

Derecha 150N

Derecha

.

Experimento 4:

Posicione dos personas de tamaño diferente a diferente distancia con respecto al vagón.

Haga su predicción acerca del movimiento del vagón.

DIFERENTE TAMAÑO, DIFERENTE DISTANCIA AL VAGÓN

Movimiento

Predicho

Dirección

del

movimiento

real

(ninguno,

izquierda,

derecha)

Suma de

las

fuerzas

(0,

x-

izquierda,

x-

derecha)

Fuerzas

ejercidas en

lado y lado

desiguales

distancias

diferentes, El

vagón tendrá

un movimiento

a la Derecha.

Derecha 150N

Derecha

.

¿Qué causa que los objetos se muevan, o permanezcan estáticos?

Esto se debe a la inercia, porque a pesar de que no se aplique ninguna fuerza el objeto se mueve con velocidad constante, que puede ser 0 y por ende su aceleración también seria 0.

Proporcione un ejemplo de fuerza balanceada

Un claro ejemplo es o son los experimentos que hicimos en las simulaciones, en donde la fuerza ejercida por ambos sujetos era la misma y el vagón no tuvo desplazamiento alguno, esta se podría simplificar hablando de la tercera ley de newton la que consiste en que una acción, siempre tiene una reacción.

Proporcione un ejemplo de fuerza desbalanceada

Un claro ejemplo es el de una balanza en donde uno de sus platillos tiene mayor masa, lo cual hace que el otro platillo tenga un desplazamiento hacia arriba de consideración con respecto al punto de referencia.

¿Las fuerzas balanceadas causan un cambio en el movimiento, justifique su respuesta?

No causan ningún desplazamiento, debido a que si las fuerzas son balanceadas, la sumatoria total de la misma es 0.

¿Las fuerzas no balanceadas causan un cambio en el movimiento, justifique su respuesta?

Si tiene un cambio en el movimiento y este depende de la diferencia te tensión que se ejerce sobre un objeto en particular, es decir si se ejerce una tensión mayor a un objeto de parte izquierda, con respecto al de la derecha, dicho objeto tendría un cambio de movimiento hacia la parte en donde se está ejerciendo mayor tensión (Izquierda)

¿Encontró algún resultado que no esté acorde a lo esperado inicialmente? ¿A qué atribuye estas diferencias?

La verdad si, pensamos que la distancia influía un poco en el desplazamiento para los experimento con el vagón.

¿Cuál sería la forma más fácil de derrotar a los adversarios en un juego

de “Tira y Afloja”?

Utilizando un sujeto que tenga o posea una mayor cantidad de fuerza, con respecto a los adversarios, ya que en el experimento se notó que no influye la distancia desde donde se ejerce la tensión, si no la cantidad de la misma.

Experimento 5:

Posicione 7 personas, 4 de un lado y 3 del otro lado del vagón como indica la figura.

Con la simulación en marcha, agregue la persona faltante.

En este caso la suma de fuerzas es cero. ¿Por qué el vagón continua su movimiento? Justifique la respuesta.

En la simulación tenderá a seguir con su estado de movimiento, en este experimento hacia donde la fuerza sea mayor, de haber una igualación de fuerzas o un cambio en el sentido de la fuerza neta necesitará de un tiempo; no es inmediato para detenerse o cambiar de sentido.

En la ventana de tabulación “Movimiento”, describa que sucede al aplicar una fuerza a uno de los objetos posicionados sobre la patineta.

¿El objeto se detiene en algún momento? Justifique la respuesta. ¿Qué podemos decir sobre la velocidad del objeto una vez que la fuerza fue aplicada?

El objeto no se detiene debido a que no se considera una fuerza de fricción; la velocidad es constante por no presentarse una fuerza contraria.

.

8. Rubrica de autoevaluación. El estudiante presenta diligenciada como un anexo al informe, la rúbrica presentada por el tutor en la guía de laboratorio, que le permitirá autorregular su proceso de aprendizaje.

9. Referencias. Según las normas APA., relacione todos los materiales utilizados para el desarrollo de la práctica de laboratorio en orden alfabético, diferenciando libros, artículos, páginas web, videos, video tutoriales, manuales, objetos de aprendizaje, entre otros.

Young Freedman, (2012) FISICA UNIVERSITARIA VOL. 1 Decimo Segunda

Edicion.

Grech , P. (2013). INTRODUCCIÓN A LA INGENIERIA: UN ENFOQUE A

TRAVES DEL DISEÑO. Bogotá: Pearson.

Serway, R. A.; Faughn, J. S. y Moses, C. J. (2005). FÍSICA. CENGAGE LEARNING EDITORES