Mesa de Tejo III

Determinación de la Fuerza media aplicada por la banda sobre el tejo

Se toman fotografías de una mesa de tejo a intervalos regulares de 0,02 segundos y luego se superponen.

Nuestro objetivo es determinar la fuerza media que la banda aplica sobre el tejo:

Aplicando el 2º Principio de Newton, (la masa del tejo es de 100g) nos hace falta determinar la aceleración media.

Entonces hay que determinar la variación de velocidad del tejo y para ello su velocidad antes y después de pegar contra la banda.

desplazamientos módulo de la velocidad

La velocidad en la “Foto 12” es la misma que la del el intervalo 6-11 ya que el tejo tiene un MRU, o Movimiento Rectilíneo y Uniforme hasta que pega contra la banda.

Lo mismo ocurre con la velocidad instantánea en la “Foto 14” y la velocidad entre las fotos 16 y 21.

Podemos obtener el valor de la variación de la velocidad, directamente de la representación gráfica, pero los métodos gráficos introducen mucha incertidumbre.

Vamos a utilizar un método analítico, éstos son mas precisos.

Aplicación del teorema del Coseno para Paralelogramos:

Los paralelogramos son cuadriláteros que tienen sus lados paralelos, dos a dos, así, resultan además de paralelos, de igual longitud.

Los ángulos internos opuestos de este cuadrilátero también son iguales entre sí. Y la suma de 2 distintos es 180º.

El teorema del Coseno es un método utilizado para la “resolución de triángulos” que nos permite determinar la longitud de la diagonal a partir de la longitud de los lados y el ángulo

¿Qué información necesitamos?

Los módulos de la velocidad, antes y después de pegar contra la banda y un ángulo del paralelogramo.

Para determinar la aceleración media, necesitamos conocer el intervalo de tiempo

Suponemos que éste tiene una duración de 13/1000 segundos.

Teniendo en cuenta las cifras significativas:

La masa del tejo es de 100g

Entonces aplicando el 2º Principio de Newton llegamos a que la fuerza media tendrá un valor de 55N.

Realiza tus cuentas y verifica el valor.

Pregunta 1

¿Cuál sería el valor de la fuerza media si la masa del tejo fuera el doble?

a) 110 Nb) 55 Nc) 23 N

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Pregunta 2¿Cuál sería el valor de la fuerza media si el

intervalo de tiempo entre dos fotos consecutivas, tuviera una duración de 0,2s?

a) 0,55 Nb) 5,5 Nc) 55 N

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Resumen• Para determinar la fuerza media utilizamos el

segundo Principio de Newton, por lo tanto debemos determinar la aceleración media previamente.

• Para determinar la aceleración media necesitamos determinar la variación de velocidad. (que al ser una magnitud vectorial se determina utilizando métodos gráficos o analíticos – éstos últimos son más precisos – específicos, como el paralelogramo o la aplicación del teorema del coseno).

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