DINÁMICA Y LAS LEYES DE NEWTON1. OBJETIVOS.

VERIFICAR EXPERIMENTALMENTE LAS LEYES DE NEWTON.

2. PRINCIPIOS TEÓRICOS.

LAS LEYES DE LAS DINÁMICAS SON TRES.

a) PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

“Si no existe una fuerza resultante sobre un cuerpo, su aceleración es cero”. Luego la inercia de reposo es cuando un cuerpo no cambia de posición respecto de las coordenadas referenciales con que es descrito; y la inercia de movimiento rectilíneo uniforme (M. R. U) cuando el cuerpo se mueve con velocidad constante o invariante.

b) LEY DE LA FUERZA Y ACELERACIÓN

“La velocidad con la cual cambia la cantidad de movimiento un cuerpo, es proporcional a la fuerza resultante no equilibrada que soporta el cuerpo, y esa variación de la velocidad con respecto al tiempo se encuentra en la misma dirección y sentido de la fuerza”.

Expresada en fórmula: F = dp/ dt

Dónde: dp

= mdv,

cantidad de movimiento o

momentum lineal

m , masa del móvil

v

, velocidad

c) LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN

“La interacción mutua que se ejercen dos cuerpos son dos fuerzas simultáneas iguales y dirigidas en sentido contrario”. Indistintamente una es fuerza de acción y la otra de reacción”.

Note que estas fuerzas actúan sobre cuerpos diferentes.

Sobre la base de este conjunto de leyes se desarrollan las acciones experimentales.

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3. MATERIAL

INTERFACE. PESAS Y MÓVIL.

CARRIL DE AIRE COMPUTADORA

POLEA Porta pesas y cuerda

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3.- PROCEDIMIENTO

DE LA RELACIÓN DE LA FUERZA Y ACELERACIÓN. Conectar la interface a la computadora Conectar el sensor a la interface teniendo en cuenta que el programa este

abierto. Colocar el móvil en el carril de aire con el sensor apuntado al mismo. Encender la compresora de aire y medir para diferentes pesos.

T

mg

Para hallar la aceleración se iguala la tensión al peso. Por la segunda ley de newton la tensión T es igual a la masa del auto por la aceleración del sistema.

mg- T = ma ; T = Ma mg- Ma =ma

a= (mg

m∗M)

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M + m = 310 g.m M a

50 g. 260 g. 1,58 m/s2

60 g. 250 g. 1.90 m/s2

70 g. 240 g. 2.21 m/s2

80 g. 230 g. 2.53 m/s2

90 g. 220 g. 2.85 m/s2

100 g. 210 g. 3.16 m/s2

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DE LA ACCIÓN Y REACCIÓN 1. ¿En el sistema siguiente explicar que significa el valor que indica el

dinamómetro?

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Rpt. El sistema demuestra la ley de la acción y reacción propuesta por newton, las poleas tienen una masa de medio kilogramo cada una, generan tensiones iguales en ambos lados como lo demuestra el grafico siguiente.

T T

mg mg

2mg = 2T mg= T

La tensión en la cuerda es el peso de ½ Kg de una des pesas, entonces el dinamómetro marcara lo mismo que la tensión en la cuerda.

A continuación analizaremos el dinamómetro.

La tensión de la cuerda jala al resorte provocando una reacción en el mismo, como el peso del dinamómetro es despreciable para esta prueba se puede decir que forma parte de la cuerda.

2. En el siguiente sistema explicar.

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La cuerda S es de seguridad y no afecta en el experimento, el experimento se basa en probar que sucede al jalar la cuerda en el punto C de un solo tirón y muy lentamente.

a) En el primer caso analizaremos que pasa cuando se tira de la cuerda muy lentamente.Al tira de la cuerda muy lentamente, la cuerda se rompe en el punto A ya que la fuerza sobre el punto A es la suma del peso más la fuerza ejercida, Y es por ello que la cuerda se rompe en el punto A.

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C

S

B

A

T

mg

F

b) En el segundo caso la cuerda se jala en el punto C aplicando una fuerza instantánea en un intervalo de tiempo pequeño, en este caso la cuerda se rompe en el punto B, ya que el cuerpo tiende a mantener el estado de reposo cumpliendo con la primera ley de newton que dice que todo cuerpo tiende a mantener su velocidad en modulo y dirección.

CONCLUSIONES.

Hemos demostrado experimentalmente las leyes de Newton que fueron expuestas al inicio, esto es muy importante ya que estas leyes nos acompañan en la vida diaria.

Hemos comprobado en el carril de aire cuando es menor la fricción se puede llegar a la conclusión que el error es mínimo.

También hemos podido apreciar la gran utilidad de los sensores que hay en Laboratorio de Mecánica, los cuales nos facilitan muchísimo el trabajo al momento de tomar datos.

Además con la grandiosa ayuda del Mg. Quiroga hemos podido ahondar en el mundo interesante y maravilloso de la Física.

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