UNIVERDIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROFESOR TEMA
: : NEWTON
INTEGRANTES
SEGUNDA LEY DE
:
ANTONIO DAMIAN, GERSON 20150110K AGULAR QUISPE, JEAN CARLOS 20150325K CASTAÑEDA MALPARTIDA, MALPARTIDA, ERICK CASTAÑEDA FRANCISCO 20150314E
2015-I INSTRUMENTOS El !"#$% &'()*#% $)*) (+%( $*#-&+%( (%& l%( (#."#&+(/ • • • • • • • • •
C#($*% l'+*'% F"&+ l C#($*% T)l*% '%& ("$*'# #*#% 6 '%&#%&( $)*) )#* '%-$*#-#% P)$l l7'+*#'% +)-)8% A3 P)$l %& +)-)8% A3 U& #('% 10 '- #9-+*% U& l "*":) D%( *(%*+( U&) *.l) 1- .*)")) & -#l;-+*%(
FUNDAMENTO TEÓRICO E& -"'%( ')(%( ( %(*) l -%#-#&+% "&) (%l) $)*+;'"l), 6) () $%*!" &% +&-%( -)&*) %(*)* l)( %+*)( $)*+;'"l)( '%& l)( '")l( #&+*)'+<) % $%*!" l)( #.&%*)-%( ) $*%$(#+%= E& (+) (#+")'#& ( )l.% #>;'#l "()* l $*#&'#$#% l) '%&(*)'#& l -%-&+"-= S#& -)*.%, )6 "&) -)&*) $*9'+#') *(%l* (+) #'"l+), #&+*%"'#&% l '%&'$+% fuerza = L) +%*;) -)+-9+#') '%**($%&#&+ ( &%-#&) dinámica de una partícula=
F
d
p d t D(#.&)*-%( l ')-#% '%& *($'+% )l
+#-$% l -%-&+"- "&) $)*+;'"l) '%& l &%-* ?>"*@)= E(+% (, l) >"*@) !" ?)'+<) (%* "&) $)*+;'"l) ( (α )
L) $)l)*) ?)'+<) &% ( )$*%$#)) 6) !" ("*.#* l) #) )l.% )$l#')% ) l) $)*+;'"l)= L) >"*@) ( "& '%&'$+% -)+-9+#'% l '")l, $%* '#&, ( #.")l ) l) *#)) '%& *($'+% )l +#-$% l -%-&+"- "&) $)*+;'"l) )), '"6% )l%* ) (" @ $& (" #&+*)''#& '%& %+*)( $)*+;'"l)(= P%* '%&(#."#&+, >;(#')-&+, $%-%( '%&(#*)* l) >"*@) '%-% l) $*(#& "&) #&+*)''#&= S# l) $)*+;'"l) ( l#*, $ B '%&(+)&+ 6 F B $ + B 0= P%* l% +)&+%, $%-%( '#* !" &% )'+<)& >"*@)( (%* "&) $)*+;'"l) l#*=
L) $*(#& α ( l) segunda ley de movimiento de Newton; $*%, '%-% $%-%( *, ( -9( "&) '#& !" "&) l6, 6 ( "&) '%&('"&'#) #*'+) l $*#&'#$#% '%&(*)'#& l -%-&+"-= F
d dt
( m. v )
R'%*)&% l) '#& β l -%-&+"-, $%-%( ('*##* l) '")'#& α & l) >%*-) d F m. V dt (# - ( '%&(+)&+, +&-%(
o
F m. a
(δ )
6
S $" $*()* l) '")'#& δ & $)l)*)( #'#&%/ La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el e inversamente proporcional a su masa.
E& (+ ')(% ( $" &%+)* !" l) >"*@) +#& l) -#(-) #*''#& !" l) )'l*)'#&= P%* l) '")'#& δ )$*'#)-%( !" (# l) >"*@) ( '%&(+)&+ l) )'l*)'#&,
) B F -, ( +)-#7& '%&(+)&+ 6 l
-%#-#&+% ( ">%*--&+ )'l*)%= E(+% ( l% !" ("' '%& l%( '"*$%( !" ')& '*') l) ("$*'# +**(+*/ +%%( l%( '"*$%( ')& )'#) l) +#**) '%& l) -#(-) )'l*)'#& . , 6, $%* '%&(#."#&+, l) >"*@) )+*)''#& .*)#+)'#%&)l l) +#**), ll)-)) $(%, (
W=m g E& l $*%'#-#&+% )&+*#%* ( ) -%(+*)% -)+-9+#')-&+ l) (."&) l6, (+) -%(+*)'#& ( $%(#l )'*l) & l) )'+")l#), (#& -)*.% I(()' N+%& &% l) ":% (+) >%*-), (#&% ) +*)7( .&*)l#@)'#%&( %(*)'#%&( $*#-&+)l( l -%#-#&+% *)l '"*$% -)+*#)l(, 6 '-% l)( >"*@)( )$l#'))( )>'+)& ) (%( -%#-#&+%(= E& '%&('"&'#), (%& l6( &)+"*)l( !" ('*#& l '%-$%*+)-#&+% l -"&% +*&%, -)( !" )#%-)( -)+-9+#'%(= D &%+)*( !" l) (."&) l6 N+%& '%&+#& l) )*-)'#& '*"'#)l '-% ( -"& l%( %:+%( '")&% ( l (%-+ ) l) )''#& >"*@)(= P%* +)&+% & '#*+% (&+#% l) (."&) l6 %'"$) "&) $%(#'#& #-$%*+)&'#) ($'#)l & +)&+% !" l) $*#-*) 6 l) +*'*) (#*& & '#*+) -#) $)*) )-$l#)* l) (."&)=
ANÁLISIS DE RESULTADOS 1= P*(&+ l) '"*) ')l#*)'#& ')) *(%*+ •
Dl $*#-* *(%*+ A l%&.#+" &)+"*)lB,H'-
T)l) 1= D)+%( l)( -)()( l)( $()( 6 L%&.#+"A D%&/ LB l%&.#+" (+#*)% l%&.#+" &)+"*)l M)() & #l%.*)-%( K., L%&.#+" '-
#L$%g&'() Masa!g" *m" 0=05 0=4 0=1 2 0=15 3=5 0=2 5=4 0=3 =5
3=5 3 > B 0=3 0=3 2=5 2 1=5 1 0=5 0 0
1
2
3
4
5
G*9') l) '"*) ')l#*)'#& l *(%*+ A D%& '%& l) l6 %% +*-#&)-%( l) '%&(+)&+ l) >"*@) l9(+#') K l *(%*+ A, !" (*;) l) $&#&+ l) '"*) ')l#*)'#& -%(+*)) K A =0,3004 N / cm
•
Dl $*#-* *(%*+ l%&.#+" &)+"*)lB,'-
T)l) 2= D)+%( l)( -)()( l)( $()( 6 L%&.#+" D%&/ LB l%&.#+" (+#*)% l%&.#+" &)+"*)l M)() & #l%.*)-%( K., L%&.#+" '-
H
Masa!g"
#L$%g&'() *m"
0,05
0,05
0,1
0,2
0,15
0,
0,2
2,
0,3
,3
3=5 3
> B 0=35 0=H
2=5 2 1=5 1 0=5 0 0
1
2
3
4
G*9') l) '"*) ')l#*)'#& l *(%*+ D%& '%& l) l6 %% +*-#&)-%( l) '%&(+)&+ l) >"*@) l9(+#') K l *(%*+ , !" (*;) l) $&#&+ l) '"*) ')l#*)'#& -%(+*)) K B =0,3473 N / cm
4= D+*-#& )$*%#-))-&+ l '+%* l%'#) #&(+)&+9&) & l%( #&(+)&+( +BH,5 +#'( 6 +B,5+#'(= 1 tick =0,05 s
V (7,5 )=
r8 ₋ r 7 1 tick
5
V (7,5 )=
V (7,5 )=
( 29,17 i +16 j ) cm−( 22,6 i+ 0,05 s
V ( 8,5 ) =
( 7,11 i + 2,2 j ) cm 0,05 s
V ( 8,5 ) =
V (7,5 )=(142,2 i + 44 j )
cm s
0,05 s
( 2,63 i + 1,6 j ) cm 0,05 s
V (8,5 )=( 52,6 i + 32 j )
V (7,5 )= 148,85 cm / s V (8,5 )=
( 31,8 i + 17,6 j ) cm−( 29,17 i+ 16 j ) cm
cm s
V (8,5 )=61,57 cm / s
r9 ₋ r8 1 tick
5= D+*-#& .%-7+*#')-&+ l) )'l*)'#& #&(+)&+9&) & l #&(+)&+ +B +#'= a( 8)=
V ( 8,5 ) ₋ V ( 7,5) 1 tick
( 2,63 i + 1,6 j ) cm −(7,1 i + 2,2 j ) cm s
a( 8)=
a( 8)=
s
0,05 s
(− 4,48 i− 0,6 j ) cm 0,05
s
a( 8) =(−89,6 i −12 j )
a( 8)=90,4
2
cm s
2
cm s
2
= U()&% l -#(-% '*#+*#% !" & l%( $)(%( 4 6 5, +*-#& l) )'l*)'#& & l%( #&(+)&+( +B13 +#'( 6 +B1 +#'(= a( 13)=
V ( 13,5)−V ( 12,5)
a( 13) =(−400 i − 160 j )
1 tick
(−4 i−33 j ) cm −( 16 i−25 j s
a( 13)=
a( 13)=
0,05 s
a( 13)=430.81 a( 18)=
(−20 i−8 j ) cm 0,05
s
s
2
cm 2
s V (18,5) −V ( 17,5) 1 tick
2
(−89 i −39.8 j ) a( 18)=
cm
cm cm −(−81 i −38 j ) s s 0,05 s
a( 18)=
(−8 i−1,8 j ) cm 0,05
s
a( 8) =(−160 i −36 j )
2
a( 8)=164
cm s
2
cm 2
s
CONCLUSIONES •
Debido a este laboratorio se ha podido demostrar experimentalmente lo que la teoría nos dice, acerca de la relación proporcional entre la fuerza, masa aceleración, haciendo notar que al !raficarlas tendremos una me"or visión de la relación exacta que ha entre sus ma!nitudes.
#abe destacar la importancia que es sabe que
cualquier fuerza resultante que act$e en un cuerpo que ten!a masa va a presentar aceleración.
•
%ientras maor sea la distancia que recorra la partícula en estudio, tantos m&s exactos ser&n los c&lculos de velocidad aceleración instant&nea.
•
'n todos los casos donde se observe la presencia de una fuerza, se dice que existe una interacción entre los cuerpos interactuantes, es decir, el movimiento de un cuerpo es en respuesta a la interacción entre ellos.
•
'l dispositivo usado en el experimento (discos de metal) permite eliminar el rozamiento de los cuerpos permitiendo su movimiento sobre cualquier superficie plana, debido a que se le inecta aire a presión que hace que este se levante a menos de mm de altura evitando el contacto del disco con la superficie.
•
'l experimento permite relacionar la fuerza aplicada al disco con la aceleración a que adquiere.
•
*e conclue que la variación del tiempo es siempre constante es hallada mediante una re!la de tres, en donde participan una cantidad de impresiones tomadas en un determinado tiempo, ahora esto ser& m&s peque+o o m&s !rande dependiendo de la frecuencia en que se encuentre el instrumento.
COMENTARIOS 'n esta experiencia se puede observar lo si!uiente
-a fuerza es directamente proporcional a la aceleración. -a aceleración es inversamente proporcional a la masa. l momento de determinar la fuerza resultante e"ercida por los resortes tanto el resorte // como el resorte /0/ e"erce de antemano una fuerza inicial, que teóricamente no debería existir por considerar D1 2 3 pero que sin embar!o se da a consecuencia del colchón del aire utilizado para hacer que el rozamiento sea nulo, que hace que el disco quiera moverse en diferentes direcciones, por lo tanto, es necesario para el c&lculo de la fuerza total es necesario sustraer dicha fuerza inicial a la fuerza resultante.
%ientras el chispero electrónico este operativo evite tocar el papel el4ctrico, el disco met&lico, para poner el disco en movimiento tómelo del man!o de madera.
Durante este experimento se ha usado !ravedad ! 2 5.6m7s8 -a fuerza tomada del chispero fue de 83 9z2 3.3: s. Verificar que al reco!er los instrumentos a usarse est4n en buen estado de funcionamiento a que puede haber instrumentos que est4n da+ados que no funcionen bien
*e debe nivelar bien la plataforma antes de iniciar el experimento para así evitar que el disco no se desplace. ;a que es necesario que se encuentre en equilibrio.
l instalar todo el sistema de traba"o, verificar que el chispero que es un interruptor de corriente se encuentre funcionando correctamente.