RESUMENLa primera ley de Newton, conocida tambin como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no acta ningn otro, este permanecer indefinidamente movindose en lnea 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. As, 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 andn de una estacin, el interventor se est moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algn tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero 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, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximacin de sistema inercial.

NDICEIntroduccin ObjetivosFuindamneoty teorico

INTRODUCCINlas 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.

La segunda ley del movimiento de Newton dice que Cuando se aplica una fuerza a un objeto, ste se acelera. Dicha a aceleracin es en direccin a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve.

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 la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la direccin de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.

PRACTICA EXPERIMENTAL N 07SEGUNDA LEY DE NEWTON1. OBJETIVOS Comprobar la Segunda Ley de Newton determinando la relacin que existe entre: a) Aceleracin y fuerza, manteniendo la masa constante.b) Aceleracin y masa manteniendo la fuerza constante.

2. FUNDAMENTO TEORICO Observaremos y comprobaremos la da Ley de Newton a travs de un carrito que nos indicar en qu velocidad se desplaza (vaco y con peso) su variacin en la aceleracin y fuerza (con ayuda de un porta pesas)

La Segunda Ley de Newton establece que la aceleracin a es directamente proporcional a la fuerza neta F (fuerza resultante) e inversamente proporcional a la masa m de un cuerpo en movimiento. Esto es

En primer lugar, la relacin de proporcionalidad entre la aceleracin y la fuerza neta se puede expresar en la siguiente forma:

o en la forma:

Esta ecuacin nos indica que la fuerza (variable independiente) y la aceleracin (variable dependiente) son directamente proporcionales. La constante B se tiene que determinar experimentalmente y demostrar que es el inverso de la masa del cuerpo (B1 = 1/m).

Por lo tanto, si en un experimento medimos los pares de valores (ai , Fi) y luego los graficamos en un sistema de coordenadas cartesianas a vs F, obtendremos una lnea recta, cuya ecuacin es de la forma:

Donde la pendiente de la recta es el inverso de la masa B1 = 1/m est relacionada con el error experimental.

En segundo lugar, la relacin entre la acelerar con y la masa se puede expresar en la siguiente forma:

O en la forma

En este experimento la masa en movimiento es la de un carrito que se desplaza a lo largo de un riel paralelo al eje X como efecto de la accin de una fuerza neta ejercida sobre el hilo por el peso de los pequeos cuerpos colocados en la porta pesas.

Carrito Acelerado por Accin de una Fuerza Neta

Materiales e instrumentosMATERIALESINSTRUMENTOSPRECISIN

Cronmetro Calculadora Cientfica

Procedimiento y Datos ExperimentalesTabla 1: Datos experimentalesNM (kg)F (N)t1 (s)t2 (s)t3 (s)t4 (s)t (s)a (m/s2)K(kg-1)

012770.0982.132.062.362.292.210.3073.133

022770.1961.4191.521.571.431.500.6663.40

032770.2941.371.381.341.351.360.8102.755

042770.3521.101.131.121.091.111.2173.105

052770.491.061.021.031.051.041.3862.829

Tabla 2: Datos experimentales de Masa y AceleracinNM (kg)t1 (s)t2 (s)t3 (s)t4 (s)t (s)a (m/s2)1/M(kg-1)K2(N)

012770.960.940.920.970.9471.5713.610.588 N

026291.721.751.691.731.7220.5051.580.588 N

036791.371.351.381.411.377 0.7911.470.588 N

047291.451.491.461.481.47 0.6941.370.588 N

057791.541.551.571.561.550.6201.280.588 N

Tabla 3: Fuerza y AceleracinNXi = Fi (N)Yi = ai (m/s2)XiYiXi2(Yj BXj A)2

010.0980.3070.039.6040.1825

020.1980.6660.1320.3920.02

030.2940.8100.2380.0864.447

040.3921.2170.4770.15360.0737

050.491.3860.679140.24010.138

1.4724.3860.606140.8810.422647

A1 = 0.67 + 0.561 B1 = 0.703 + 0.2359Ecuacin: 0.067 + 0.703 = y Determinar el valor experimental de la masa del carrito segn este mtodo Mexp 277g

MTODO ESTA DSTICOTabla 4: Valores Estadstico de Aceleracin y Masa NXi = 1/M1 (kg-1)Yi = ai (m/s2)XiYiXi2(Yj BXj A)2

013.610.301.1082713.03212.891

021.580.6661.052282.49340.4606

031.470.8101.19072.16090.844

041.371.2171.667291.8760.249

051.281.3861.774081.63840.101

9.314.3866.7926221.20384.5456

A1 = 1.538 + 1.287 B1 = 0.130 + 0.625Ecuacin: 1.538 + 0.130x = y

RESULTADOSRelacin entre aceleracin y fuerzaMtodoXi = 1/M1 (kg-1)Yi = ai (m/s2)XiYiXi2

Grfico0.531.18670.53 + 1.1867x278g

Estadstico0.670.7030.67 + 0.703x277g

Relacin entre aceleracin y la inversa de la masaMtodoABEcuacin Emprica

Grfico

Estadstico1.5380.1301.238 + 0.13

CONCLUSIONES

Cmo explica usted que una masa pequea suspendida de la polea puede producir el movimiento de una masa grande (la del carro)? Porque ejerce una fuerza que hace que el carrito se desplace siguiendo la trayectoria de la cuerda.En qu fase del experimento ha sido necesario verificar que se cumple la ley de la inercia?

Qu resultados grficos y numricos del experimento comprueban la segunda ley de Newton?:

OBSERVACIONESPudimos observar el movimiento de descenso y ascenso de la burbuja de aire en el fluorescente vara segn el ngulo de inclinacin de ste. Se obtuvo un promedio de los 5 intentos realizados en laboratorio.Se realiz una grfica para representar la relacin distancia-tiempo del objeto observado.

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