Colegio San Juan Evangelista. Profesor: Gustavo Ferrada Física.
“Informe de Física”
Integrantes: • • • •
Damián Barrientos Felipe Arancibia Lucas Concha Rosana Goitía
Curso: ||° C
Fecha: 29 de agosto de 2011
OBSERVACIÓN:
Hemos observado un juguete de niños en donde, una tabla flexible hace el papel de catapulta para lanzar una bola de madera, la cual al ser lanzada con una determinada fuerza, traza una trayectoria con forma de parábola, llegando finalmente al tablero de basquetbol del juguete.
PREGUNTA CIENTÍFICA: ¿Cómo variaría la aceleración de la bola si mantenemos una fuerza inicial constante (doblando con la misma fuerza la tabla flexible del juguete), y cambiamos la masa de la bola?
MARCO TEÓRICO: LEYES DE NEWTON Primera ley o ley de inercia
Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.
Segunda ley o Principio Fundamental de La fuerza que actúa sobre un la Dinámica cuerpo es directamente
proporcional a su aceleración.
Tercera ley o Principio de acciónreacción
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.
Primera Ley:
Una vez que un cuerpo se pone en movimiento, no necesita una fuerza neta para mantenerlo en movimiento. La tendencia de un cuerpo a seguir moviéndose una vez iniciado su movimiento es resultado de la inercia. Lo que importa en esta primera ley de Newton es la fuerza neta. Una fuerza neta de cero equivale a ninguna fuerza.
Segunda Ley: Si una fuerza externa neta actúa sobre un cuerpo, este se acelera. La dirección de aceleración es la misma que la dirección de la fuerza neta. El vector de fuerza neta es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración.
F=ma
Masa y fuerza: La masa es una medida cuantitativa de la inercia, cuanto mayor sea la masa, más se resiste un cuerpo a ser acelerado. Esta segunda ley al igual que la primera es válida en marcos de referencia inerciales. Peso es la fuerza con que la Tierra atrae al cuerpo. La masa caracteriza propiedades inerciales. La magnitud del peso de un cuerpo es directamente proporcional a la masa.
Tercera Ley: Si el cuerpo A ejerce una fuerza sobre el cuerpo B (una acción), entonces, B ejerce una fuerza sobre A (una reacción). Estas dos fuerzas tienen la misma magnitud pero dirección opuesta, y actúan sobre diferentes cuerpos. Esta ley es válida para las fuerzas de largo alcance que no quieren contacto físico, como la atracción gravitacional.
HIPÓTESIS: Según la formula de newton (F= M x A), si mantenemos la fuerza constante, y alteramos la masa de la bola (aumentando su masa), la aceleración debiese ser menor. Si esto es correcto al aumentar la masa de la bola esta tardaría más tiempo en llegar al mismo punto (la canasta).
Proceso Experimental: 1. Se posiciona la bola dentro de la catapulta encima de la tabla flexible. 2. Se enlaza la barra que está en la catapulta a un dinamómetro quien medirá la fuerza en este caso. 3. Se tira el dinamómetro hacia abajo, logrando que la barra de la catapulta se apoye en la base de la tabla del juguete. 4. Se mide la resistencia que está haciendo la barra de la catapulta. 5. Finalmente esa fuerza es con la que la bola salió disparada.
Datos: Fuerza: 9.96 N Aceleración: X Dirección de la aceleración (dirección fuerza neta): traza una parábola. Masa de juguete de niños: 145,1 gramos Masa de la bola 1: 3,3 gramos 0,0033 kilogramos
Masa de bola 2 (aumentada): 5.3 gramos kilogramos
0.0053
R. F = M x A A= F/M = 9.96 N/ 0,0033 kg 3018,18 mt/seg
A=
²
R₂.
A= F/M = 9.96 N/ 0.0053 kg A= 1879,245283 mt/seg ²
Variables: Dependiente: aceleración. Independiente: masa de la pelota. Constante: fuerza aplicada, tamaño de la pelota, juguete utilizado.
Comprobación de hipótesis: La hipótesis es correcta ya que al aumentar la masa de la bola (sin aumentar su volumen), y manteniendo la fuerza con que era lanzada, la aceleración se redujo.
Conclusión: Entonces, podemos deducir que la aceleración de un objeto dependerá de la masa de este y de la fuerza que se le aplique, (mientras mayor sea la masa de un objeto, mas fuerza se le tiene que aplicar para moverlo). Finalmente, concluimos que hoy en día las 3 leyes fundamentales de newton se ocupan para todo tipo de fenómenos que tengan relación
con un cuerpo en movimiento, (ya sea en caída, ejerciendo cierta fuerza sobre algún objeto, etc.). Y estas leyes están interrelacionadas, siendo casi imposible la existencia de uno sin la presencia del otro. Y todas estas leyes, en especial la que ocupamos en nuestra investigación, se puede cuantificar y llevar a datos, con números y cifras concretas. (Ej.: un auto en movimiento acelera; para que acelere debe haber una fuerza que se ejerza sobre rotor, y que luego mueva las ruedas, y junto con esto se rompe la inercia que tendía al auto a estar en reposo o en una velocidad inferior).
