Informe Fisica 1 Laboratorio I4
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Resumen
En el estudio de los movimientos de los cuerpos hubo una tardía bastante amplia hasta que
Sir. Isaac Newton hizo grandes avances entendiendo como en los movimientos que se pueden
dar en la naturaleza y fuera de ella tenían una incidencia por parte de unas “fuerzas” externas
es así como el introduce este término y expone su segunda ley dentro de las tres fundamentales
que él planteo. Esta que es el objeto de estudio en este laboratorio. En esta segunda ley Newton
establece una relación entre “fuerza” y la aceleración siendo esta una cantidad influenciable por
la fuerza que se le aplique a un cuerpo, es decir, la aceleración es proporcional a la fuerza que se
le aplique al cuerpo y también muy importante en esta ley es que hace la relación con la masa
que es una constante de proporcionalidad.
INTRODUCCIÓN
En el estudio de este laboratorio queremos entender con mayor facilidad el planteamiento de
Newton con respecto a movimientos de cuerpos ejerciendo fuerza y la relación que hay entre
esta y la aceleración y masa del cuerpo, que decimos que esta masa en una constante durante
el ejercicio, es decir, que esta masa no se va a disipar a raíz de las fuerzas aplicadas y
movimiento que se dé.
Newton formula tres leyes que están relacionadas y para llegar a la segunda es necesario tener
claridad de la primera por ello hablamos que la primera ley de Newton o también llamada la ley
de la inercia, establece que una partícula libre se mueve siempre con velocidad constante, o sin
aceleración. Esto significa que una partícula se mueve en línea recta con una velocidad
constante o se encuentra en reposo, Aparece un término como momento lineal de una partícula
que se define como el producto de su masa por su velocidad, se tiene
ṕ=m v́
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Formación para la Investigación
Escuela de Física, Facultad de Ciencias
Universidad Industrial de Santander
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Se puede expresar de otra manera la ley de inercia introduciendo este concepto de momento,
que es que una partícula libre siempre se mueve con momentum lineal constante en relación
con un sistema inercial de referencia. Para lo cual se introduce el concepto de fuerza. El cambio
de momentum de una partícula se debe a sus interacciones con otras partículas.
Cuantitativamente se expresan con el concepto de fuerza, esto es, la fuerza como una cantidad
dinámica relacionada con la tasa de cambio de momentum mediante la expresión
d ṕ
F́=
dt
Con esta experiencia queremos ver la interacción que hay entre las fuerzas y la aceleración con
una masa constante y como variando las masas en diversos ensayos hay una incidencia en el
aceleración del moviendo del cuerpo.
Para el entendimiento completo de la segunda ley que es nuestro objeto de estudio vamos a
aplicar la relación de fuerza con aceleración y masa, expresada así:
F=ma(1)
METODOLOGÍA
Para la realización de estos experimentos dividimos el mismo en cuatro fases metodológicas-
practicas. Pero para ello primero enumeraremos los materiales que utilizamos en este proyecto,
que fueron
Bomba de aire con esta garantizamos que el coeficiente de fricción entre el riel y el
deslizador sea nulo o despreciable.
Riel de aire
Deslizador
Dos sensores ubicados a una distancia constante durante el experimento
Masas con diferentes pesos
Una polea
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Aletas
Además de los elementos mencionados, tendremos una balanza y un calibrador con efecto de
mediciones de peso y longitudes de aletas.
Después de tener claridad de los materiales que hicieron posible este proyecto de investigación,
procedemos a iniciar con las fases metodológicas-prácticas que como ya dijimos la dividimos en
cuatro, así;
1. Primera Fase: Como primer momento en esta fase iniciamos configurando la Tablet y el
sistema SPARKvue y determinamos las variables que no dependen de otras, es decir, la
medición de longitud de la aleta y peso del deslizador sin un peso adicional, el peso de
las diferentes más dadas y nivelar el riel de aire para que así no haya incidencia de una
fuerza gravitacional que afecte y sea motivo de estudio,
2. Segunda Fase: En esta fase iniciamos las mediciones como las velocidades entre
compuertas y tiempos con un masa constante en primer momento el objeto de esta
segunda fase es iniciar viendo el comportamiento del sistema con una fuerza aplicada
constante quien determina esta fuerza es la masa que le ponemos a la cuerda que
genera una tensión y efectúa este moviendo en este momento vemos relación de fuerza
con masa como ya dijimos una constante. En este momento efectuamos varios ensayos
para dar mejores conclusiones.
3. Tercera Fase: En la fase anterior veíamos como el moviente era con una masa constante,
ahora en esta buscamos variar esta masa en cuatro momentos viendo con esto la
incidencia que esta tiene en la aceleración del noviecito en el sistema.
4. Cuarta Fase: Por ultimo en esta fase añadimos peso adicional al deslizados viendo con
esto que incidencia tiene en la aceleración que presenta el moviente y también que
fuerza es necesaria para este.
TRATAMIENTO DE DATOS.
F=ma(1)
Eabsoluto
%Error= ∗100(2)
Eexacto
Tabla 1
m=0.0245 Kg
m
Ensayo 1: F 1=0.0245 Kg∗(1.3048 s )=0.0319 N
2
3
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0.0319+0.0332+0.0341
Eexacto = =0.0330
3
8 ¿ 10−4
%Error= ∗100=2.4242 %
0.0330
Tabla 2
Ensayo 1: m=0.0339 Kg
0.0619+0.0632+0.0618
Eexacto = =0.0618
3
9.3 ¿ 10−4
%Error= ∗100=1.5102 %
0.0618
Ensayo 2: m=0.0435 Kg
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0.0961+ 0.1003+0.1017
Eexacto = =0.0993
3
2.2 ¿10−3
%Error= ∗100=2.2155 %
0.0993
Ensayo 3: m=0.0480 Kg
3.3333 ¿10−4
%Error= ∗100=0.2789 %
0. 1195
Ensayo 4: m=0.0525 Kg
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4.7333 ¿ 10−4
%Error= ∗100=3.2353 %
0 .1463
Tabla 3: m=0.2156 Kg
Ensayo 1:
1.7 ¿ 10−4
%Error= ∗100=0.6004 %
02831
Ensayo 2: m=0.2106 Kg
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0.2839+0.2840+0.2816
Eexacto = =0.2831
3
1.0666 ¿ 10−3
%Error= ∗100=0.3767 %
0.0330 0.2831
Ensayo 3: m=0.2202 Kg
9.3333 ¿ 10−4
%Error= ∗100=0.3285 %
0. 2841
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ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Por los resultados obtenidos podemos decir que la aceleración es una variable dependiente
tanto de la fuerza como de la masa y a su vez la fuerza es dependiente de la masa podemos
decir que hay una reciprocidad entre estas variantes en todo sistema y que la fuerza
claramente es la que determina la aceleración del movimiento que a mayor fuerza mayor
aceleración.
REFERENCIAS
ANEXOS