informe de laboratorio segunda ley de newton

LABORATORIO N° (IV) “DINAMICA DE LOS CUERPOS” ANTEN NIM IMIE IENT NTO O Y GEST GESTIIÓN DE CARRERA: MANTE EQUIPO PESADO

CICLO: II SECCIÓN: “G” DOCENTE: SARMIENTO ACOSTA EDER

CURSO : MECÁNICA DE SÓLIDOS ALUMNO: CAIPO SEGURA MICHEL CLEVER FECHA DE ENTREGA: 31 de mayo del 2017

Se!"#$ Le% #e Ne&'" D"*+,$ #e -. ,!e/0.

O12e'3. O12e'3 e"e/$ Experimentar la segunda ley se newton

 Analizar y comprobar las diferentes diferentes relaciones que tiene la fuerza existente entre las masas y la aceleración

O12e'3 e.0e,45,. tiempos el mo!imiento que realiza el el carrito debido  Analizar en di!ersos tiempos a sus masas a tra!"s del programa #asco  $eterminar las relaciones matem%ticas entre las !ariables f&sicas que inter!ienen en un experimento 'ograr un me(or desarrollo en el los laboratorios deben tomarse datos precisos que se toman a tra!"s del programa #asco el cual nos facilita obtener datos con precisión y dic)as gr%ficas

F!"#$+e"' 'e6/, F!e/7$ /e.!-'$"'e #roduce aceleración y esta cambia de modulo y*o dirección de la !elocidad

Se!"#$ Le% #e Ne&'"  Le% #e -$ F!e/7$ 'a aceleración de un ob(eto es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza resultante e in!ersamente proporcional a la masa del ob(eto F =mxa

+,fuerza -,masa A,aceleración

Pe. (&) -$ '/$,,6" 'e//e.'/e Es una fuerza de atracción terrestre que por depender de la gra!edad !aria de un lugar a otro

Me##$ #e -$ "e/,$ (+$.$) 'a masa de un ob(eto es una medida de la resistencia del ob(eto a cambiar su !elocidad 'a masa de un ob(eto es una medida de la inercia de este ob(eto $epende de la cantidad y tipo de materia que contiene

Ne&'" $efinió el momento lineal .momentum/ o cantidad de mo!imiento como una magnitud representati!a de la resistencia de los cuerpos a alterar su estado de mo!imiento definiendo matem%ticamente el concepto coloquial de inercia

ipler ipler #aul +&sica eneral Editorial e!ette 4arcelona Espa5a

M$'e/$-e. 1 6omputadora personal con programa #A68 #A68 .1/ 2 9nterfase #ower lin: .1/ 3 ensor rotacional y fuerza .1/ ; #esas peque5as .;/ < 4alanza .1/ = #olea .accesorios/ .1/ 7 oporte uni!ersal .2/ > 6arrito .1/ ? 6uerda .2m/ 10 @uinc)a .1/

ealizamos el siguiente monta(e que nos ser!ir% para nuestra primera acti!ad

Para la segunda actividad mantenemos el montaje anterior sino que agregamos las pesas sobre el carrito de masas (100g, 250g y 500g

P/,e#+e"':  9ngresamos al programa #A68 )acemos clic sobre el &cono tabla y gr%fico gr%fico .se utilizar% utilizar% el gr%fico/ gr%fico/ eguidame eguidamente nte procedemos procedemos a configurar configurar dic) dic)o o sens sensor or sele selecc ccio iona namo moss fuer fuerza za y acel aceler erac ació ión n line lineal al adem adem%s %s modificamos la frecuencia de registro y la lle!amos )asta <0 @z .<0 lecturas por segundo/  6oloc olocam amos os el mó! mó!il en la posic osició ión n inic inicia iall .a 1 m de la polea/ lea/ empezamos a medir las mediciones con la masa masa de <0g suspendida suspendida del )ilo  9niciamos las medidas de los datos soltando el mó!il y oprimiendo el botó botón n 996 99698 98 en la barr barra a de conf config igur urac ació ión n prin princi cipa pall del del #A68 68 epetimos el proceso proceso )asta completar completar el cuadro cuadro luego traba(amos con masas de 100 y 1<0g  -edimos el peso del carro con la balanza  o se tiene que de(ar que el mó!il mó!il golpee la polea y tambi"n la pesa en la mesa

P/,e.$+e"' #e #$'. P/+e/$ $,'3#$# 'a fuerza la aceleración y el tiempo se encontraron con el programa #asco para llenar la primera tabla como !emos #ara la pesa de <0g se )izo < tomas ac% te mostramos una de ellas

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio  El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado  @allamos la !elocidad final  'a !elocidad es cero porque parte de reposo  la distancia es a cuanto se encuentra el carrito de la polea  El tiempo es el promedio d =(

1m

vi + vf 2

) t

( )

=

0

+ vf 2

2.76

=0.724 vf =

@allamos la aceleración a =(

−vi vf − ) t

a =(

a

=

0.724 2.76

)

0.26

@allamos la fuerza F =mxa F

0.05 X 0.26 0.26

=

F =0.013 N

@allamos el error porcentual de la fuerza Er = ⌊

|

Er =

Er

vt −vm ⌋ x 100 vt

|

− 0.6

0.013

0.013

x x 100

3.615

=

@allamos el error porcentual de la aceleración Er = ⌊

Er = ⌊

vt −vm ⌋ x 100 vt 0.26

−0.15

0.26

⌋ x 100

Er =0.426

#ara la pesa de 100g se )izo < tomas pero ac% tenemos una de ellas

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio  El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado

@allamos la !elocidad final para poder )allar la aceleración d =(

1m

vf

vi + vf 2

( )

= vf

=

2

) t

1.51 s

1.324


a =(

−vi vf − ) t 1.324 1.51

)

a = 0.876 m / s

2

@allamos la fuerza F mxa =

F =0.1 X 0.876 F

0.042

=


|

Er =


−0.44

0.042

0.042

|

x x 100

Er =0.047


Er = ⌊

Er

vt −vm ⌋ x 100 vt 0.876

−0.104

0.876

⌋ x 100

0.881

=

ercera de 1<0g ac% presentamos una de< tomas

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio

 El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado


1m

vi + vf 2

( )

= vf 2

) t

2.024

s

vf =0.988


a =(

−vi vf − ) t 0.988 2.024

)

a =0.488 m / s

2


F =0.15 x 0.488 F

=

0.073 N

@allamos el error porcentual de la fuerza

Er = ⌊

|

Er =

Er

=


0.073

− 0.36

0.073

|

x x 100

3.931


Er = ⌊

vt −vm ⌋ x 100 vt 0.488

−0.047

0.488

⌋ x 100

Er =0.903

Se!"#$ $,'3#$# L$ 0/+e/$ '$1-$ #e 899 .1/e e- ,$//'

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio  El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado para obtener el tiempo tiempo prmedio

@allamos la !elocidad final para poder )allar la aceleración

d =(

1m

vi + vf 2

( )

=

vf 2

vf =1.061

) t

1.884

s


a =(

−vi vf − ) t 1.061

)

1.884

2

a =3.041 m / s


F =3.041 x 0.1 F

=

3.041 N


|

Er =


3.041

−0.4

3.041

|

x x 100

Er =0.868


Er = ⌊

Er

=


− 0.102

3.041

3.041

0.966

⌋ x 100

L$ .e!"#$ '$1-$ #e ;9  .1/e e- ,$//'

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio  El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado

@allamos la !elocidad final para poder )allar la aceleración vi + vf

d =(

1m

vf

2

( )

= vf 2

) t

1.936

s

1.033

=

@allamos la aceleración

a =(

a =(

−vi vf − ) t 1.033 1.936

) 2

a =0.533 m / s


F =0.533 x 0.25 F

=

0.133 N


|

Er =


1.033

−0.156

1.033

|

x x 100

Er =0.848


Er = ⌊

Er

vt −vm ⌋ x 100 vt 0.133

−0.44

0.133

⌋ x 100

2.308

=

L$ 'e/,e/$ '$1-$ #e ;99 .1/e e- ,$//' ,$/ /'

 'uego sumamos las < tomas de la aceleración y di!idimos entre el nBmero que sumado para encontrar la aceleración promedio  e sumó las < tomas las que nos dio el programa #asco de la fuerza para obtener la fuerza promedio  El tiempo tambi"n se suma las < tomas y se di!ide entre el numero sumado


1m

vf

vi + vf 2

( )

= vf

=

2

) t

2.264

s

0.883


a =(

−vi vf − ) t 0.883 2.264

)

a =0.390 m / s

2

@allamos la fuerza

F mxa =

F =0.5 x 0.0 .390 .390 F

=

0.195 N


|

Er =


0.195

− 0.42

0.195

|

x x 100

Er =1.153


Er = ⌊

Er

=

vt −vm ⌋ x 100 vt 0.390

−0.127

0.390

⌋ x 100

0.674

Re.!-'$# #e -$ 0/+e/$ $,'3#$# N°

1

2

3



5

!"#$%& (N' &*#+#$&* -N (m.s2' #P (s'

1

0

0

0

0

promedi o 0)

0035

0)/

000

0003

001

015

2)1)s

234s

2/0s

32s

2)s

2)s

&N+66

7&+$ #-$*

7&+$ #88

!"#$%& (N' &*#+#$&*-N (m.s2'

0013 02)

0) 015

#$$$ P$*#N"&+ 3)159 02)9

TABLA N°2: Pesa de 100 g suspendida de un hil !"asa del #a$$i%& 0'2() N*' N° !"#$%&./ &*#+#$&* -N (m.s2' #P(s'

1

2

3



0 0122

05 0034

0 0033

05 01)3

0 01)5

P$#8 &+ &+ 0 010

1)s

120s

1s

120s

1)s

151s

&N+66

7&+$ #-$*

7&+$ #88

!"#$%&./ &*#+#$&*-N (m.s2'

002 04)

0 010

5

#$$$ P$*#N"&+ 009 04419

TABLA N°+: Pesa de 1(0 g suspendida de un hil !"asa del #a$$i%& 0'2() N*' N°

1

2

3



5

!"#$%&./ &*#+#$&* -N (m.s2' #P(s'

0 0023

0 0051

03 0020

03 010/

0 0030

P$#8  &+ 03) 00

224s

1s

22)s

20)s

14s

202s

&N+66

7&+$ #-$*

7&+$ #88

!"#$%&./ &*#+#$&*-N(m. s2'

003 044

03) 00

#$$$ P$*#N"&+ 3/319 0/039

Re.!-'$#. #e -$ .e!"#$ $,'3#$# TABLA N°1: Pesa de 100 g s,$e el #a$$i%' !-ASA .EL CARRITO CON PESA & 0'+() N* N°

1

!"#$%&./ 0 &*#+#$&* 000

2

3



5

0 01

0 01)

0 013)

0 003

P$#8  &+ &+ 0 0102

-N (m.s2' #P(s'

20)s

1)0s

142s

144s

&N+66

7&+$ #-$*

7&+$ #88

!"#$%&./ &*#+#$&*-N(m. s2'

301 301

05 0102

20)s

144 s

#$$$ P$*#N"&+ 04)39 0/))9

TABLA N°: Pe.$ #e ;9  .1/e e- ,$//'< (+$.$ #e- ,$//' ," 0e.$ = 9<;9> N)

N°

1

2

3



5

!"#$%&./ &*#+#$&* -N (m.s2' #P(s'

0 014

05 02))

0 012

0 0030

05 0130

P$#8  &+ 0 015)

22s

154s

202s

20s

140s

1/3)s

&N+66

7&+$ #-$*

7&+$ #88

!"#$%&./ &*#+#$&*-N (m.s2'

0133 0333

0 015)

#$$$ P$*#N"&+ 23049 0449

TABLA TABLA N°?: 0e.$ #e ;99  .1/e e- ,$//'< (M$.$ #e- ,$//' ,$//'  ," 0e.$ = 9<@;> N) C +DEA./ A6E'EA69F  (m.s2' 9E-#8(s' AG'99 +DEA ./

1

2

3

;

<

0; 0120

0; 0022

0< 0137

0; 00>1

0; 02=?

#8-E$9 8 8A' 0;2 0127

210s

22;s

210s

2?;s

1?;s

22=;s

HA'8 HA'8 EF968 01?<

HA'8 -E$9$8 0;2

E8 #86EDA' 11<3

A6E'EA69F

03?0

0127

0=7;

(m.s

2'

A"*-.. /e.!-'$# cuadros de las dos acti!idades acti!idades la fuerza !aria por  6omo !emos en el los cuadros la m&nima diferencia  Aplicamos las formulas generales generales de la f&sica para poder poder llenar los cuadros  #ara poder )allar la aceleración tenemos que primero encontrar la !elocidad final  Es m%s dif&cil acelerar un ob(eto de mayor masa

 Dn peso de un ob(eto es la fuerza de atracción gra!itatoria que e(erce la tierra

C",-!."e. 'a segunda ley de ewton es !%lida para cuerpos cuya masa es constante 6uando tenemos fuerzas y aceleraciones muy grandes ya no cumple la ley pero cuando son muy peque5as sigue siendo !%lida la segunda ley de ewton @emos podido notar en el programa #asco usado en nuestra pr%ctica de laboratorio es muy eficaz en su desempe5o cuando uno lo usa de manera correcta 'a aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada sobre el e in!ersamente proporcional a su masa o se puede obtener los mismos resultados en las dos acti!idades ya que se experimentó con diferentes formas

Re,+e"#$,"e. #ara el experimen experimento to con el carrito debemos debemos tener tener cuidado cuidado para que no se golpee Estar siempre puesto el mandil durante el laboratorio Estar atento atento a las recomendacio recomendaciones nes del profesor profesor o indicaciones indicaciones que que "l nos brinda raba(ar siempre en grupo para poder desarrollar las acti!idades 'os materiales deben estar en el centro de la mesa para e!itar que se caigan al piso

B1-/$54$ ipler ipler #aul +&sica eneral Editorial e!ette 4arcelona Espa5a ears y emans:y +&sica eneral Editorial Aguilar -adrid 1??> - Alonso y E +inn +&sica Hol 1  Editorial Addison Iesley -ass 1??2 erway  y 4eic)ner  +&sica para 6iencias e 9ngenier&a Hol 1 Editorial-crawJ @ill @ill -"xico -"xico 20007 20007i ian ancol colii $ +&sica +&sica para para Dni!e Dni!ersi rsitar tario ios s Editor Editorial ial #earso #earson n Education -"xico2002

informe de laboratorio segunda ley de newton

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