Trabajo Final CAF1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ CÁLCULO APLICADO A LA FISICA 1
TRABAJO DE INVESTIGACION:
Péndulo de Newton
Trabajo que como parte del curso presentan los alumnos
Paytan Dueñas Walter U20221372
Rodriguez Chucos Anderson Eyring - U21231999
Vilca Aliaga Werner - U20204127
Palomino Carbajal Sayumi - U21220799
Perales Caldas Alexander - U19313804
Lima, 28 de noviembre del 2021

1. RESUMEN
Este proyecto se ha realizado con la única y exclusiva finalidad de demostrar
las leyes de conservación de la energía y conservación de la cantidad de
movimiento, la disipación de la energía mediante ondas sonoras, rozamiento y
tenciones. Para el cual se ha realizado un pequeño experimento casero para
demostrar las leyes antes mencionadas, el experimento nos ayudó a demostrar
también magnitudes de Fuerza (F), Tención (T), Rozamiento (Fr). Para
demostrarlo utilizaremos diversos cálculos físicos, aprendidos al largo del curso.
Palabras claves: energía, cantidad de movimiento, sonido, rozamiento y
velocidad.
2. INTRODUCCION
El objetivo principal del proyecto es comprobar las leyes que lo rigen. Asimismo,
comprobar que, en el péndulo de Newton, la velocidad como la masa son
constantes. También, comprobar la conservación de la cantidad de movimiento
y energía. el principal impulso y motivación que nos llevó a elegir este proyecto
es porque la gran mayoría de persona lo ve como un juguete, sin saber la
ciencia y leyes físicas que lo rigen. Entre ellas tenemos leyes de conservación
de la energía, conservación de la cantidad de movimiento lineal, rozamiento y la
primera y segunda ley de newton. La primera ley nos explica que, “un objeto
permanecerá en reposo o en movimiento constante al menos que sobre el
actúe una fuerza externa” y la segunda ley nos dice que, “La fuerza es
proporcional a la aceleración que adquiera un cuerpo al moverse, y la masa
será la constante de proporcionalidad”.
A. Descripción del proyecto.

El proyecto está basado en dos parantes del cual se sostienen cinco
canicas mediante unas pequeñas cuerdas. El experimento consiste en
levantar una canica de cualquiera de los extremos “imagen-1” hasta una
cierta altura “h” para luego dejarla caer con una velocidad “v” el trayecto la
canica soltada adquiere energía cinética “Ec” y energía potencial “Ep”,
también una aceleración “a”. impacta con una fuerza “F” con la canica que
se encuentran en reposo. La cantidad de movimiento y energía se
transmiten por las canicas en reposo y esta ce libera con la canica del
extremo opuesto, esta canica se levanta hasta la altura “h” con la que fue
lanzada la primea canica. El proceso se repite una y otra vez hasta que
toda energía se haya dispersado mediante rozamiento, sonido y tención de
las cuerdas que sostienen a las canicas.
Imagen 1
B. Objetivos
Los objetivos de este proyecto son los siguientes, analizar y comprobar las
diferentes relaciones entre las fuerzas que actúan sobre el experimento.
Comprobar las leyes de newton que están involucradas.
Comprobar como la energía se dispersa debido a tenciones, sonido y
rozamiento. En este experimento demostraremos la comprobación de las
fórmulas:
P=mv, F=ma, ∑F=0, T= mg.cosα
C. Alcances y limitaciones
En este proyecto nos hemos organizado y repartido el trabajo de manera
equitativa, Reuniéndonos en reiteradas ocasiones para poder llevar a cabo
el trabajo de una manera correcta y que todos podamos participar. En
primer lugar, el primer paso para empezar con el proyecto fue buscar
información de fuentes confiables y actualizadas. Además, investigar del
proyecto en sí, para ver que materiales se tenía que utilizar, cual era costo.
analizar su accesibilidad y si los precios de los materiales estaban a nuestro
alcance. En segundo lugar, Por el costo y alcance de estos optamos por
trabajar con materiales como “madera, vidrio, siliconas e hilo de pescar”.
Finalmente, Analizamos si se podría comprobar las distintas leyes que rigen
las oscilaciones del péndulo, demostrar que la masa y la velocidad son
constantes. Llegando a la conclusión de que si es posible demostrarlo
3. MARCO TEORICO
El péndulo es uno de los sistemas oscilantes más sencillos. Consiste en una
masa m sujeta a una cuerda que se entiende como indeformable y carente de
masa y sujeta en la cima a un punto de apoyo. Es uno de los ejemplos clásicos
de oscilador armónico simple. según Alaya, Borja nos dice que se puede ver
que este dispositivo retrata las leyes de la física. Este aparato opera
claramente bajo las tres leyes de Newton y se extiende para cubrir las leyes de
la conservación de la energía y del momento lineal. Y efectivamente es así el
péndulo permite demostrar esas leyes. También permite estudiar otras leyes
como la energía cinética, energía potencial y las oscilaciones armónicas.
Formulas a utilizar:
F(acción)=F(reacción)
Ec= mv2
Ep= mgh
Ø= ϕ0sin [ ωt+α ]
P=mv
v=√2gh
Periodo: T=2Π √ L/ g
4. METODOLOGIA
En primer lugar, como en todo proyecto de investigación nos reunimos como
grupo para plantear como se podía realizar el proyecto. Además, coordinamos
como se iba a realizar el trabajo, realizamos las búsquedas de fuentes de
información, analizamos que leyes rigen las oscilaciones del péndulo como
demostrarlas. Cabe recalcar que cada uno de los integrantes que forman parte
de este informe hasta el momento han realizado un trabajo conjunto e
equiparado tanto académica como económica
“gastos en materiales”, cada uno de los integrantes aporto una parte muy
importante de este informe.
1.
 Selección del proyecto (péndulo de newton).
 Búsqueda de información, en diferentes fuentes “libros”.
 Análisis de los materiales a utilizar.
 Elaboración del proyecto “construcción”.
 Análisis del proyecto ya construido.
 Ver los errores en su construcción y mejorarlos para que tenga una
similitud con el modelo original.
a- Materiales
Palitos de madera (4 m)
Hilo de pescar (un rollo)
Silicona (3u)
Canicas (3u)
b- CONSTRUCCION DEL EXPERIMENTO

Teniendo todos los materiales a nuestro alcance procedemos a su
construcción
Imagen 2
 Cortamos los palitos de madera en “4 palitos de 10 cm”, “8 palitos
de 5 cm”.
 Unimos los “4 palitos de 10 cm” con los “8 palitos de 5 cm” y así
formar la estructura del experimento.
 Unimos las canicas con el hilo de pescar utilizando silicona, este
procedimiento de repite para las tres canicas que conforman el
sistema.
 Encontramos el centro del rectángulo en la parte superior del
mismo, ubicamos la primera canica en el centro. A partir de la
primera canica se miden 2.5cm para ubicar la siguiente canica y
2.5cm más para ubicar la tercera canica.
 Finalmente, el sistema está listo para empezar con las
experimentaciones.
 Las canicas tienen una masa de 10g cada una
 La longitud de la cuerda es de 6cm
 La altura de la cuerda es de 3cm
5. RESULTADOS Y ANALISIS
Primero, los resultados obtenidos en la elaboración del proyecto cumplen con
las expectativas que el equipo de trabajo esperaba.
El proyecto logra funcionar de manera correcta.
El proyecto nos sirve como modelo para comprobar las diferentes leyes que lo
rigen “primera y segunda ley de Newton, cantidad de movimiento, conservación
de la energía y perdida de energía mediante rozamiento.
Para que este proyecto llegue a funcionar se ha tenido que hacer algunos
ajustes.
El proyecto tiene ciertos defectos como todo experimento casero, debido a que
es difícil conseguir los materiales requeridos para el experimento.
6. CONCLUSIONES
Es este proyecto de investigación se presentó datos importantes que nos
ayudan a comprender un poco más como es que funciona las leyes de
conservación de energía, energía cinética y las leyes de newton. Establecer el
por qué las velocidades y la masa son constantes.
Observar como la energía se empieza a disipar mediante distintas fuerzas,
como son: tención, rozamiento, sonido.
Al momento de realizar las pruebas se presentan deficiencias debido a que
no se ha podido centrar, alinear todas las canicas a la misma altura.
Para que el péndulo tenga una mayor estabilidad se necesita que las canicas
sean más mesadas y que la cuerda que los une sea menos rígida.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Serway, Raymond A., Faughn,Jerry S., Moses, Clement J. (2005). Física (Sexta
edición). México D.F.
Santillana. (2019). Física I –Manual Esencial Santillana.
Ramos, Francisco. (2018). Física: teoría y práctica. Lima.
Navarro, A. (2013). Física: teoría yproblemas. Lima.
Bauer, Wolfgang, Westfall, Gary D.(2014). Física: para ingenierías y ciencias.
México D.F.
Alonso, Marcelo, Finn, Edward J.
(1970). Física: mecánica. Volumen I. [ciudad de publicación no identificada].
Vásquez, José W. (2001). Física: teoría y problemas. Lima: San Marcos.
Pérez Terrel, Walter. (2012). Física: Teoría y práctica. Lima.
Huisa de la Cruz, José. -. Física:
cómo resolver problemas. Lima.
Medina Guzmán, Hugo. (1995). Física. Lima.
Sobrera Alvarado, Regulo A.(2009). Física ++: un estudio del movimiento en
todas sus formas. Tomo I. Lima.
Alonso, Marcelo; Rojo, Onofre.(1987). Física: campos y ondas.
Wilmington.
Giancoli, Douglas C. (2006). Física: principios y aplicaciones.
Naucalpan de Juárez.
Díaz B. Marco. (2009). Física.Lima.
Medina Guzmán, Hugo. (2016). Física: conceptos y problemas
8. Anexos

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