B) RESUMEN.

Verificar experimentalmente la segunda ley de Newton

C) OBJETIVOS.

Verificar experimentalmente la Segunda ley de Newton.

Obtener la masa de un carro por métodos estadísticos y dinámicos, y comparar sus resultados.

Obtener la fuerza de roce que actúa sobre un móvil.

D) INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

Esta ley plantea la relación que existe entre las fuerzas aplicadas a un cuerpo, la aceleración que este experimenta, además de la resistencia o inercia que se opone al movimiento de este cuerpo, la cual corresponde a la masa (m) la cual es constante e independiente a la fuerza aplicada, es decir que la segunda ley de Newton plantea ''la aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo e inversamente proporcional a su masa''.

Según esta relación, si aumenta la fuerza, aumenta la aceleración como se muestra en las siguientes fórmulas:

F=m∗am=Fa

E) INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS UTILIZADOS.

F) PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

G) RESULTADOS

Tabla de Masa de Cilindros

En la masa cilindro se incluye la masa del canasto.

Masa Cilindro

A (kg)

A+B (kg)

A+B+C (kg)

A+B+C+D (kg)

A+B+C+D+E (kg)

1 0,0259 0,0459 0,0659 0,0859 0,10592 0,0259 0,046 0,0659 0,0859 0,10593 0,0258 0,0459 0,0659 0,0859 0,10594 0,0259 0,0459 0,0659 0,0859 0,10595 0,0259 0,0459 0,0659 0,086 0,10596 0,0259 0,0459 0,0659 0,0859 0,10597 0,0259 0,0459 0,0659 0,0859 0,10598 0,0259 0,046 0,0659 0,0859 0,10599 0,0258 0,0459 0,0659 0,0859 0,1059

10 0,0259 0,0459 0,0659 0,0859 0,1059

Masa Cilindro

A (kg)

A+B (kg)

A+B+C (kg)

A+B+C+D (kg)

A+B+C+D+E (kg)

Media()

0,02588 0,04592 0,0659 0,08591 0,1059

Desviación Estándar

()4,2164E-05 4,2164E-05 0 3,1623E-05 0

Se calculó la Media de las mediciones de cada masa con la ecuación:

Y la desviación estándar con la siguiente ecuación:

Las siguientes tablas corresponden a las 17 medidas de aceleración y sus respectivos errores con cada masa, la cual se calculó la tensión y fuerza de roce.

Masa A 0,02588 Kg Masa A+B 0,04592 Kg

Aceleración[m/s2] Error Tensión[N]Fuerza de roce[N]

Aceleración[m/s2] Error Tensión[N]Fuerza de roce[N]

0,40900 0,00140 0,24321 -0,03806 0,75100 0,00160 0,41584 -0,03913

0,41900 0,00130 0,24295 -0,03278 0,74700 0,00110 0,41602 -0,04132

0,41800 0,00150 0,24298 -0,03331 0,75200 0,00140 0,41579 -0,03859

0,40800 0,00098 0,24324 -0,03858 0,74700 0,00180 0,41602 -0,04132

0,42300 0,00084 0,24285 -0,03067 0,72300 0,00190 0,41712 -0,05446

0,41900 0,00120 0,24295 -0,03278 0,74200 0,00130 0,41625 -0,04406

0,41300 0,00120 0,24311 -0,03595 0,74800 0,00130 0,41597 -0,04078

0,41900 0,00120 0,24295 -0,03278 0,74600 0,00170 0,41607 -0,04187

0,42000 0,00110 0,24293 -0,03225 0,73500 0,00210 0,41657 -0,04789

0,41900 0,00098 0,24295 -0,03278 0,73000 0,00190 0,41680 -0,05063

0,42100 0,00100 0,24290 -0,03173 0,75400 0,00140 0,41570 -0,03749

0,42300 0,00110 0,24285 -0,03067 0,74700 0,00120 0,41602 -0,04132

0,42000 0,00890 0,24293 -0,03225 0,74700 0,00140 0,41602 -0,04132

0,41300 0,00110 0,24311 -0,03595 0,73800 0,00140 0,41643 -0,04625

0,40300 0,00120 0,24337 -0,04122 0,73600 0,00150 0,41652 -0,04735

0,41500 0,00100 0,24305 -0,03489 0,74900 0,00110 0,41593 -0,04023

0,42300 0,00084 0,24285 -0,03067 0,74300 0,00140 0,41620 -0,04351

Masa A+B+C 0,06590 Kg Masa A+B+C+D 0,08591 Kg

Aceleración[m/s2] Error Tensión[N]Fuerza de roce[N]

Aceleración[m/s2] Error Tensión[N]Fuerza de roce[N]

1,03000 0,00160 0,57838 -0,06173 1,34000 0,00160 0,72737 -0,05523

1,03000 0,00170 0,57838 -0,06173 1,34000 0,00200 0,72737 -0,05523

1,05000 0,00160 0,57706 -0,05038 1,33000 0,00160 0,72823 -0,06110

1,06000 0,00160 0,57640 -0,04471 1,34000 0,00180 0,72737 -0,05523

1,05000 0,00160 0,57706 -0,05038 1,34000 0,00180 0,72737 -0,05523

1,06000 0,00140 0,57640 -0,04471 1,34000 0,00220 0,72737 -0,05523

1,06000 0,00170 0,57640 -0,04471 1,33000 0,00310 0,72823 -0,06110

1,04000 0,00210 0,57772 -0,05606 1,33000 0,00240 0,72823 -0,06110

1,05000 0,00140 0,57706 -0,05038 1,33000 0,00190 0,72823 -0,06110

1,05000 0,00280 0,57706 -0,05038 1,34000 0,00170 0,72737 -0,05523

1,00000 0,00780 0,58036 -0,07876 1,34000 0,00210 0,72737 -0,05523

1,04000 0,00180 0,57772 -0,05606 1,33000 0,00610 0,72823 -0,06110

1,05000 0,00130 0,57706 -0,05038 1,34000 0,00150 0,72737 -0,05523

1,04000 0,00140 0,57772 -0,05606 1,34000 0,00160 0,72737 -0,05523

1,05000 0,00160 0,57706 -0,05038 1,34000 0,00180 0,72737 -0,05523

1,05000 0,00180 0,57706 -0,05038 1,33000 0,00450 0,72823 -0,06110

1,06000 0,00180 0,57640 -0,04471 1,34000 0,00220 0,72737 -0,05523

Masa A+B+C+D+E 0,10590 Kg

Aceleración[m/s2] Error Tensión[N]Fuerza de roce[N]

1,61000 0,00290 0,86803 -0,06045

1,61000 0,00150 0,86803 -0,06045

1,61000 0,00220 0,86803 -0,06045

1,61000 0,00280 0,86803 -0,06045

1,60000 0,00160 0,86908 -0,06652

1,62000 0,00260 0,86697 -0,05437

1,59000 0,00280 0,87014 -0,07260

1,60000 0,00240 0,86908 -0,06652

1,60000 0,00280 0,86908 -0,06652

1,61000 0,00330 0,86803 -0,06045

1,60000 0,00250 0,86908 -0,06652

1,57000 0,00470 0,87226 -0,08475

1,61000 0,00270 0,86803 -0,06045

1,59000 0,00240 0,87014 -0,07260

1,59000 0,00270 0,87014 -0,07260

1,58000 0,00320 0,87120 -0,07867

1,57000 0,00210 0,87226 -0,08475

3.

Se calculó la tensión con la siguiente ecuación: T=m (g−a ) Dónde:m: Masa del o los cilindros respectivamente.

a=¿ Aceleración [m

seg2]

g=¿ Aceleración de gravedad (9,80665) [m

seg2]

Se calculó la fuerza de roce con la siguiente ecuación:fr=T−Ma Dónde:T=¿ Tensión M=¿ Masa del carro

Se calculó la media y la desviación estándar de la fuerza de roce (N)

Media fr: -0,05106

Desviación estándar fr: 0,01309506

2. Cálculo de Errores para las variables Tensión y Fuerza de roce

Con la siguiente ecuación σ φ=√( ∂φ∂ x )2

σ x2+( ∂φ∂ y )

2

σ y2+( ∂φ∂ z )

2

σ z2+( ∂φ∂ t )

2

σ t2

Para Tensión

σ T=√( ∂T∂m )2

σm2 +( ∂T∂g )

2

σ g2+( ∂T∂a )

2

σa2

m=

g=

a=

4. Histograma fuerza de roce

k=2√n = 18,439

w=max x−minx

k = 0,003

k : numero de intervalos = 19

w : Ancho de los intervalos = 0,003

-0,08475

-0,08185

-0,07895

-0,07605

-0,07315

-0,07025

-0,06735

-0,06445

-0,06155

-0,05865

-0,05575

-0,05285

-0,04995

-0,04705

-0,04415

-0,04125

-0,03835

-0,03545

-0,03255

y may

or...0

4

8

12

Histograma Fr

Frecuencia

Clase

Frec

uenc

ia

Moda Histograma: -0,05285

9. Compare término a término la ecuación obtenida experimentalmente con la segunda Ley de Newton aplicada al carro.

T=Ma+fr

Y=mx+b

10. ¿Qué representa cada término de la expresión obtenida experimentalmente?

Sabemos que T=Ma+fr y que Y=mx+b

Comparando los términos de cada expresión se obtuvo que T=Y; M= pendiente; a=x y fr=b corresponde al término libre.

Determinándose así el hecho de que la masa del carro corresponde a la pendiente y la fuerza de roce al término libre.

CONCLUSION