UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD N ACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Geología, Minas Metalurgia Segunda Ley de Newton
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Curso: Física I Docente: Gregorio Cortez Tema: Tema: Segunda Ley de Newton Newton Alumnos: Iturrizaga Arauo! "os# $aría $amani Condori! "oel Da%id &alle Asurza! Al'erto "ose() Secci*n: T Fec)a: +, de a'ril del +-1.! 1+:/- a 10:--
ÍNDIC E 1
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IN!RODUCION O"#E!IVOS FUNDAMEN!O !E$RICO E%&ERIMEN!O ' MA!ERIALES E INSUMOS &ROCEDIMIEN!O CALCULOS ( RESUL!ADOS CONCLUCIONES E%&ERIMEN!O ) MA!ERIALES E INSUMOS &ROCEDIMIEN!OS CALCULOS ( RESUL!ADOS CONCLUCIONES E%&ERIMEN!O * ME!ERIALES E INSUMOS &ROCEDIMIEN!O CALCULOS ( RESUL!ADOS CONCLUCIONES CONCLUCIONES GENERALES A&LICACI$N ALA ES&ECIALIDAD CUES!IONARIO "I"LIOGRAF+A o o o o
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OBJETIVOS:
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El ro-sito de esta acti.idad es estudiar .eri/icar la Segunda Le de Ne0ton1 Resonder a la regunta 2Cu3l es la relaci-n entre la /uer4a la aceleraci-n cuando la 5asa es constante6 Estudio de las Lees de Ne0ton el 5o.i5iento rectilíneo acelerado1
FUNDAMENTO TEÓRICO: La &ri5era le de Ne0ton a/ir5a 7ue ara 7ue un cuero altere su 5o.i5iento 8sac3ndolo del reoso o ca59iando su .ector .elocidad: es necesario 7ue e;ista algo 7ue ro.o7ue dic
!anto la /uer4a co5o la aceleraci-n son 5agnitudes .ectoriales, es decir, tienen ade53s de un .alor, una direcci-n un sentido1 La e;resi-n de la Segunda le de Ne0ton 7ue
si la 5asa .aria, co5o or e?e5lo u n co
´= F
d ´ p dt
De esta /or5a inclui5os ta59i@n el caso de cueros cua 5asa no sea constante1 &ara el caso de 7ue la 5asa sea constante, recordando la de/inici-n de cantidad de 5o.i5iento 7ue co5o se deri.a un roducto tene5os=
´ =d ( m• ´v )/ dt =m• F
d ´v dm + • ´v dt dt
Co5o la 5asa es constante dm = 0 dt
( recordando la de/inici-n de aceleraci-n, nos 7ueda
/
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´ =m ´a F tal co5o
Es decir, 7ue la deri.ada de la cantidad de 5o.i5iento con resecto al tie5o es cero1 Esto signi/ica 7ue la cantidad de 5o.i5iento de9e ser constante en el tie5o 8la deri.ada de una constante es cero:1 Esto es el rinciio de conser.aci-n de la cantidad de 5o.i5iento= si la /uer4a total 7ue acta so9re un cuero es nula, la cantidad de 5o.i5iento del cuero er5anece constante en el tie5o1
MATERIALES: 1. Tablero con superficie de vidrio y conexiones para circulación de aire comprimido.
2. Disco de metal (Punk)
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3. !ispero el"ctrico de frecuencia constante (2# y $# %&).
$. Pesas
de
xxx 'ramos.
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alan&a.
0
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*. +n
nivel de burbu,a.
-.
Papeló'rafo re'la cinta y ti,era.
1. PROCEDIMIENTO: Parte A: Obtención
de una trayectoria bidimensional del
disco
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/ivelar el tablero !ori&ontalmente. 0i,ar los dos resortes y el disco como se muestra en la fi'ura xxx.
Poner
un
Paleó'rafo
encima del tablero. arue los puntos fi,os y 4e inyectar5 aire a presión con el fin de elevar el disco a menos de 1 mm de altura evitando
el contacto del disco con la superficie y consi'uiendo ue se desplace pr5cticamente sin ro&amiento. Poner la frecuencia del c!ispero en $# %&. brir lentamente la llave del 'as comprimido y simult5neamente poner en funcionamiento
el c!ispero y de,ar ue el disco (puesto a una distancia intermedia entre el centro y una esuina del tablero) realice una trayectoria en forma de 6e7 o 6l7. ada estudiante tendr5 el re'istro de una trayectoria en una !o,a de papel bond 3. +na ve& obtenido el re'istro de la trayectoria cada estudiante deber5 presentarlo al profesor y este determinara cual es el me,or papeló'rafo para reali&ar los an5lisis.
Parte B: Calibraci! "e l#$ re$#rte$
Con centro en A y con radio igual a la longitud natural del resorte 2o en ese (unto trace una semi circun3erencia en el (a(el donde est4 registrada la trayectoria5 6e(etir lo mismo con el resorte 2o en 75 $ida la elongaci*n m48ima 9ue )a tenido cada resorte durante este e8(erimento5 sando el m#todo descrito en el e8(erimento N;+ )alle la cur%a de cali'raci*n de cada resorte5 se masas de 1- g! +g! 0- g! 1-- g! 0-- g! )asta 9ue o'tenga la misma elongaci*n m48ima 9ue en el registro de la trayectoria5
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%. TOMA DE DATOS& C'LCULOS ( RESULTADOS: Tabla "e "at#$ "e la )arte A
*. CONCLUSIONES: •
on este experimento se comprueba la 28 ley de /e9ton. :sto se consi'uió con un
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peue;o porcenta,e de error debido a la no exactitud en las posiciones delos puntos y las masa de las pesas
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disco. 4e puede disminuir la cantidad de error en el traba,o por medio de mediciones m5s exactas lo'rando esto por medio de menores porcenta,es de error al momento de medir las posiciones de los puntos y masas.
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Al 2nalizar esta (r4ctica concluimos 9ue mediante este e8(erimento com(ro'amos la a(licaci*n de la segunda ley de Newton! es decir 9ue la 3uerza resultante so're un cuer(o es directamente (ro(orcional a la aceleraci*n! adem4s esta constante de (ro(orcionalidad es la masa del centro del disco5 Adem4s de los 4ngulos calculados se concluye 9ue la 3uerza resultante y la aceleraci*n tienen la misma orientaci*n= es decir tienen el mismo %ector unitario5 Se (uede decir 9ue de esta e8(eriencia de la'oratorio netamente e8(erimental con2rma el car4cter (redicti%o de la segunda ley de newton >?La demostraci*n de su %alidez radica en sus (redicciones?@5 Tam'i#n en esta e8(eriencia se com(rue'a 9ue las leyes de newton se cum(len en un sistema de re3erencia inercial5 (or Bltimo se concluye 9ue la 3uerza es la causa 9ue (roduce una aceleraci*n en el o'eto5
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+. BIBLIO,RAF-A • • • •
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05 APLICACIONES A LA IN,ENIER-A MINERA
