DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS CARRERA DE: INGENIERIA AGROPECUARIA ASIGNATURA: ASIGNATURA: FISICA FISICA CLASICA CLASICA
INFORME DE FÍSICA CLASICA 2.1 LABORATORIO LABORATORIO No. 2.1
Tema de la práctica: LEY DE LAS FUERZAS Realizado por: Bryan Quinga, Oscar Paucar Curso y NCR: Primero “B”, 3974
ABSTRACT Newton's second law of motion says that "When "When a force is applied to an object, it accelerates. This acceleration is in the direction of force and is proportional to its intensity and is inversely proportional to the mass that moves. "This "This law explains what happens if a body in motion (whose mass does not have to be constant) acts a net force: the force will modify the state of movement, changing the speed in module or direction. In particular, the changes experienced in the amount of movement of a body are proportional to the motive force and develop in the direction of this; that is, forces are causes that produce accelerations in bodies.
RESUMEN La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección direc ción a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”. Esta ley Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
.
OBJETIVO(S) Analizar la relación física entre la fuerza mecánica y la variación de velocidad que sufre una masa cualquiera. Identificar el tipo de dependencia funcional entre Fuerza – aceleración y masa – aceleración en uno de los cuerpos en la disposición del carril
MARCO TEÓRICO
Las leyes de Newton
Es decir la fuerza depende de la Aceleracion dependiendo de cual será la variable dependiente e independiente.
Primera ley de Newton o ley de la inercia Todo cuerpo continúa en su estado de reposo, o de movimiento uniforme en una línea recta, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas aplicadas sobre él
Cuando estudiamos la primera ley de Newton vemos que la resultante de la fuerza que actúan es nula este cuerpo se encuentra en reposo un movimiento rectilíneo uniforme. En cualquier de estos casos la aceleración del cuerpo es nula. De modo que si:
Segunda ley de Newton o ley de fuerza La fuerza define la dirección en que el cuerpo se pone en movimiento o cambia dicho movimiento. Ambas, fuerza y masa, determinan la rapidez con que el cuerpo cambia su reposo o movimiento: cuanto mayor sea la fuerza aplicada y menor la masa del cuerpo, mayor será dicha rapidez En términos matemáticos se expresa mediante la relación: F = m • a Tercera ley de Newton o ley de acción y reacción Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro B, entonces, el cuerpo B ejercerá una fuerza sobre el A, de igual valor; pero en sentido contrario.
Dependencias funcionales entre variables Fuerza y aceleración.
Una dependencia funcional , denotada XY entre dos conjuntos de atributos XY que son
subconjuntos
de
R(=A1,A2…,A3))
especifica una restricción sobre las posibles tuplas que podrían formar un ejemplar de relación de R. Esto significa que los valores de Y de una tupla de r depende de los valores del componente X, o están determinados por ellos; o bien, que los valores del componente X de una tupla determinan de manera única (o funcionalmente )los valores del componente Y. También decimos que hay una dependencia funcional de X a Y o que Y depende funcionalmente.
Dependencias funcionales entre variables masa y aceleración
R=0. Tendremos a=0
Conceptos fundamentales
Sistema de Referencia.- Un sistema de referencia es un conjunto de coordenadas espacio-tiempo que se requiere para poder determinar la posición de un punto en el espacio. Un sistema de referencia puede estar situado en el ojo de un observador. El ojo puede estar parado o en movimiento. Posición.- Hoy día podemos decir que la posición de un objeto es aquella información que permite localizarlo en el espacio en un instante de tiempo determinado. Desplazamiento: es el movimiento de un objeto desde un punto inicial hasta un posición final, se la representa por un vector cuya distancia esta en metros. Velocidad.- En física, velocidad es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se suele representar por la letra⃗. Aceleración.- La aceleración es la magnitud física que mide la tasa de variación de la velocidad respecto del tiempo. Las unidades para expresar la aceleración serán unidades de velocidad divididas por las unidades de tiempo: L/T2 (en unidades del Sistema Internacional se usa generalmente m/s2).
MATERIALES Y EQUIPO ESQUEMA AUXILIAR
Carril de aire soplador Aerodeslizador Arrancador mecánico Tope Barrera fotoeléctrica contadora Pesas Material de montaje Interface-computadora-software Measure.
PROCEDIMIENTO a. Se dispone de un carril horizontalmente de aire nivelado y se coloca sobre él, en el extremo el arrancador mecánico, luego el aerodeslizador, en la mitad del carril el tope y al final la barrera fotoeléctrica contador, esto es conectador a la interfaz o sal hardware measure para que sea traducido al software llamado del mismo nombre. b. Se da una explicación del funcionamiento del programa measure y del aerodeslizador para poder hacer la practica c. Se colocan cuatro personas en cada mesa, una se coloca en el computador que tiene el software measure la segunda persona en la polea para que no se salga la piola, la tercera en el arrancador mecánico y la cuarta persona anuncia cuando se inicia el programa measure para que la otra aplaste el arrancador mecánico. d. Programa measure y arrancarlo, para que calcule las variables velocidad, distancia tiempo, con lo que el aerodeslizador se moverá hasta el tope en donde parará el movimiento y los datos serán proporcionados por el computador. e. Mantenimiento la masa del aerodeslizador y la distancia que recorre, constante, varié la fuerza acelerante en la razón uno, dos, tres. Cuatro y cinco. registre en cada caso, la aceleración del móvil y la fuerza neta f. Con la misma disposición anterior, manteniendo constante la fuerza acelerante y la distancia recorrida por el aerodeslizador, varié la más del mismo incrementándole m1, 2m1, 3m1, 4m4, 5m1. g. Llenar la hoja técnica de datos del procedimiento 3.5 y 3.6
1. EN LOS SIGUIENTES DATOS DE ACELERACIÓN Y FUERZA REALICE LA GRAFICA Y ANALICE a(m/s^2) 1.2 2.1 3.0 4.3 5.2
F(N) 1.1 2.0 3.1 4.2 4.9
Aceleracion
- Fuerza
6 y = 0,8585e
0 ,3612x
5 4 F(N)
3
Exponencial (F(N)) 2 1 0 0
1
2
3
4
5
6
Análisis -
La fuerza es directamente proporcional a la aceleración
-
A mayor fuerza aplicada mayor es la aceleración adquirida
- -
2.
EN LOS SIGUIENTES DATOS ACELERACIÓN Y MASA REALICE SU GRAFICA Y ANALICE a(m/s^2)
m(kg)
0.41
4,9
0.48
4,2
0.65
3,1
0.95
2,1
1.82
1,1
DE
6
5
4 ,9 4 ,2
4
3 ,1
3
Series1 2 ,1
2
1
Exponencial (Series1)
y = 6,5509e
-1 ,022x
1 ,1
0 0
0 ,5
1
1 ,5
2
Aceleracion
Análisis -
Una relación inversa
-
A mayor cantidad de masa presentada menor es la aceleración pues su peso aumenta y junto a este la fuerza resistiva.
-
3. REALICE UN AJUSTE DE CURVAS CON MÍNIMOS CUADRADOS Y ENCUENTRE LA LEY FISICA EN AMBOS CASOS ANTERIORES
Grafico Aceleración –Fuerza
Aceleración
- Fuerza
6 y = 0,9579x + 0,033 R² = 0,9936
5 4
F(N) 3
Lineal (F(N)) Lineal (F(N))
2 1 0 0
1
2
3
4
5
6
Parámetro físico y=0.9579x+0.033
Grafico Aceleración – Masa
Masa 6 5 4 3 Masa 2
Lineal (Masa) y = - 2 ,4516x + 5,1933
1
1 ,82; 1, 1
R² = 0,8402 0 0
0,5
1 Aceleración
Parámetro físico y=-2.4516x+5.1933
1,5
2
Realice el ajuste de curvas con 1. elmetodo de minimos cuadrados mediante una hoja de excel (solver)con los datos anteriores y encuentre la ley fisica de ambos casos
b=0,033
a=-2,46
b=5,20 y=-2,46x+5,2000
2.
Preguntas:
1. ¿Para qué sirve las leyes de Newton en su carrera?
Gracias a las 3 leyes importantes de Newto0n nos ayuda a entender mucho mejor el mecanismo y el funcionamiento que se le puede dar a todas las maquinarias en el campo agrícola y así facilitarnos aun mas y cansarnos menos. 1.1 ¿Haga la dimensión de unidades de la Fuerza mecánica en el sistema internacional de medidas y describa otro sistema de medición de fuerzas? Magnitud
Nombre
Símbolo
Longitud
Metro
m
Masa
Kilogramo
kg
Tiempo
Segundo
s
Intensidad de corriente eléctrica
Amperio
A
Temperatura termodinámica
Kelvin
K
Cantidad de sustancia
Mol
mol
Intensidad luminosa
Candela
cd
Conclusiones: 1. Se puede linealizar las variables ocupando papel logarítmico y saber su pendiente 2. Se puede conocer el nombre de la recta si aplicamos las ecuaciones vistas correctamente 3. El programa measure da correctamente sus datos para poder graficar de manera correcta las variables.
Bibliografía: http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_referencia_inercial http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html http://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerzaaceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtml http://www.unalmed.edu.co/~mstabare/Dep_fnal.htm