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Causalidad en Física: II Ley de Newton
Génesis Gutiérrez, Esthefany López, Mónica Pérez
[email protected]; [email protected]; [email protected]
Resumen:
En este experimento realizamos la demostración de la variante de aceleración que cambiara
de acuerdo a las masas aplicadas, en el carrito de fuerza se colocó una cinta de papel que
indicaría la secuencia de los puntos formados por el picometro, con el cual nos permite ver
la variación que produce el aumento de las masas y la velocidad que obtiene. Se graficaron
esos valores obtenidos en cm/tock, de manera que los valores de cada una de las pendientes
obtenidas brindan una nueva gráfica que llamaremos variación de aceleración que es
directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa que se utilizó
en las cuatro fases del carrito.
Introducción:
La Segunda Ley de Newton es una ley que permite entender las causas del movimiento,
tanto en los cielos como en la tierra, en nuestro planeta como en otros, que sirven para
entender por qué un objeto cae al suelo como para comprender por qué la Luna gira en
torno a la Tierra.
La segunda ley de Newton se centraliza en la relación entre: masa, aceleración y fuerza de
un objeto. Esta relación se expresa mediante la siguiente ecuación:
Fuerza = masa x aceleración.
La Segunda Ley de Newton creó un nuevo concepto, la fuerza, y ese nuevo concepto
permitió entender los movimientos, por eso es conocida como la Ley del movimiento.
Método Experimental:
Procedimos a tomar las medidas dadas por el pico metro al atarle un carrito con tres masas
de pesos iguales (96 g). Luego agrupamos de cuatro en cuatro las marcas que dicho
instrumento dejó plasmado en la cinta de papel. Tomamos estos valores y los medimos,
éstos los tomamos como las velocidades de carrito con las masas a él atadas.
Por último representamos estos resultados gráficamente tanto: la velocidad por el tiempo,
como la aceleración por la fuerza de la prueba realizada.
Resultados y Discusión:
¿Qué tomará usted como unidad de tiempo? ¿Y como unidad de fuerza?
La unidad de tiempo que utilizaremos un tock del picómetro y tomaremos en
consideración cada 4 tock revelado en la cinta de papel como uno solo.
Como unidad de fuerza utilizamos los pesos de las masas colocadas sobre el carito
al realizar la experiencia.
¿Qué relación existe entre F y a?
La relación que existe entre la F y a es que la aceleración de un cuerpo producida por una
fuerza tiene su misma dirección y sentido, siendo directamente proporcional a la intensidad
de la fuerza que actúa sobre el cuerpo e inversamente proporcional a la masa del mismo.
¿Pasa su gráfica por el origen?
No pasa por el origen, porque no lleva una velocidad constante.
¿Es la ejercida por las masas colgadas en el jinete la única fuerza presente?
No, también están presentes las siguientes fuerzas: la fuerza de rozamiento que afecta el
carrito, la masa del carrito, la tensión del hilo que afecta el carrito, la tensión del hilo que
afecta a las masa que penden y a que es la aceleración del sistema.
¿Cómo influye la rugosidad de la superficie y la polea en sus resultados?
Ejerce fuerza de rozamiento o fricción y esta se define como la fuerza que se opone al
movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que
se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las
imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. Siendo la
fricción la fuerza que se opone al movimiento. La aceleración debe vencer esta resistencia
por lo que el efecto de la fricción es disminuir la fuerza de la aceleración.
Resultados y Discusión
Figura 1. Esta gráfica corresponde a la primera realización del experimento que obtenía un
peso de 0.94 N atado al carrito.
Figura 2. En esta gráfica los datos en rosa cambian a una F de 1.88 N y la línea azul
muestra la velocidad media.
Gráfica 3
Figura 3. La gráfica corresponde a una F= 2.82 N la cual varía la velocidad media (línea de
color azul).
Gráfica 4
Figura 4. Corresponde a la Velocidad media versus el tiempo por una F resultante de 3.76
N. La línea azul es la correspondiente a este cambio.
Variación de la aceleración
Figura 5. Gráfica que muestra las pendientes de las gráficas anteriores dando como
resultado la aceleración.
Conclusiones:
La segunda ley de Newton explica el hecho de que una fuerza resultante siempre producirá
una aceleración en la dirección de la fuerza –el carrito en el experimento- dará un resultado
de magnitud de aceleración es directamente proporcional a la fuerza e inversamente
proporcional a la masa.
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerza_Roce.htmlReferencias
Física: Conceptos y Aplicaciones.
P. Tippens, McGraw-Hill, Séptima edición
