“SEGUNDA
LEY DE NEWTON ”
CARRERA
: MANTENIMIENTO Y GESTION DE MAQUINARIA PESADA
CICLO
: II
SECCIÓN
: “H” 13
DOCENTE
: KAROL TAFUR UBILLUS
CURSO
: MECÁNICA DE SÓLIDOS
ALUMNO (S)
: AGUSTIN REYES RAUL : JARA VAZQUES EMANUEL : PALOMINO GUEVARA ANTHONY
FECHA DE ENTREGA : 18/10/16
2016 II
INDICE
1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………………Pág. 03 2.
OBJECTIVOS………………………………………………………………………………………………… Pág. 04
3. MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………………………………. Pág. 06 4. PROCEDIMIENTO…………………………………………………………………………………………. Pág. 08 4.1 TABLAS 4.2 DIAGRAMAS
5. CUESTIONARIO…………………………………………………………………………………………….. Pág. 12 6. CONCLUSIÓN……………………………………………………………………………………………….. Pág. 12 7.
RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………………. Pág. 13
8.
OBSERVACIONES…………………………………………………………………………………………. Pág. 13
9.
LINKOGRAFIAS………………………………………………………………………………………………. Pág. 13
INTRODUCCIÓN La primera ley de Newton establece que para que un objeto permanezca en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, la fuerza neta que actúa sobre él debe ser igual a cero. Cuando una fuerza no equilibrada actúa sobre un objeto, le imprime una aceleración. Isaac Newton, en su Segunda Ley, estableció que la fuerza que actúa sobre un objeto y la aceleración que ésta le provoca son directamente proporcionales, esto es F = m.a Donde es una constante de proporcionalidad, característica del objeto en cuestión, denominada masa inercial.
1. OBJETIVOS
Verificar que cuando la fuerza resultante sobre un cuerpo no es nula, éste se mueve con un movimiento acelerado.
Comprobar que la aceleración para una fuerza dada, depende de una propiedad del cuerpo llamada masa.
Verificar la relación entre la aceleración de un cuerpo bajo la acción de una fuerza neta constante, y su masa.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO La Segunda Ley de Newton o Ley de Fuerza es también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo.
Cuando Newton unificó la fuerza de gravedad terrestre, incluida en su segunda ley
o Ley
de Fuerza, con la fuerza de gravedad de las órbitas planetarias en su Ley de Gravitación Universal tenía sentido el principio de igualdad entre masa inercial y gravitatoria citado, pues así lo indicaban todos los experimentos científicos y fenómenos naturales.
Fuerza / masa = aceleración F=ma
La fuerza es el producto de la masa por la aceleración, que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia. Veamos lo siguiente, si despejamos m de la ecuación anterior obtenemos que m es la relación que existe entre F y a. Es decir la relación que hay entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración obtenida. Cuando un cuerpo tiene una gran resistencia a cambiar su aceleración (una gran masa) se dice que tiene mucha inercia. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.
Por tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta. La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías: mientras que la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo. De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N).
Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el
newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido. La importancia de esa ecuación estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilíneo uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente (m.r.u.a). Si sobre el cuerpo actúan muchas fuerzas, habría que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas. Por último, si se tratase de un objeto que cayese hacia la t ierra con una resistencia del aire igual a cero, la fuerza sería su peso, que provocaría una aceleración descendente igual a la de la gravedad.
∑( ) − ∑( ) = ( ) (ó)
3. MATERIALES a) Computadora con programa Pasco. b) 1 Sensor de movimiento. c) 3 Pesas. d) 2 Barras se 250g. e) 2 Varillas. f) 2 Bases de soporte g) Polea. h) Cuerda. i) Pascar. j) Cinta métrica. k) Cinta masking. l) interface
4. PROCEDIMIENTO
Armamos el esquema dado como se observa en la imagen y tomamos las siguientes medidas para las dos tablas.
Tabla Nº 1 con la masa de 30 gr masa del 0.3334 sistema Kg Aceleración Promedio (m/s) fuerza promedio
Análisis Fuerza Aceleración
1
2
3
4
5
Promedio Total
1,398
1,180
1,373
1,620
1,516
1,417
0.466
0.393
0.457
0.54
0.505
0.4722
Valor Teórico
Valor Experimental
Error Porcentual
0.80
0.4722 1.4174
40.98% 40. 91%
2.399
Masa del portapesa 0.0823 Kg
Masa del móvil 0.2521 Kg
Pp x g sistema = = 0.3334
= − 100% = 0.80−0.4722 0.80 100% =40.98%
= 0.0823 x 9.8 = 0.80
= − 100% = 2.399−1.4174 2.399 100% =40.91%
= 0.80 = 0.3334 =2.399
Tabla Nº 2 con la masa de 60 g masa del 0.3644Kg sistema Aceleración Promedio (m/s) fuerza promedio
Análisis
1
2
3
4
5
Promedio Total
1,402
1,938
1,818
1,070
1,928
1,631
0.51
0.706
0.662
0.389
0.702
0.5938
Valor Teórico
Valor Experimental
Error Porcentual
1.10 3.018
0.5938
46.01%
1.63
46%
Fuerza Aceleración
Masa del portapesa 0.1123 Kg
Masa del móvil 0.2521 Kg Pp x g
sistema = = 0.3644
= − 100% = 1.10−0.5938 1.10 100% =46.01% Grafica Nº 1
= 0.1123 x 9.8 = 1.10
= 0.80 = 0.3644 =3.018
= − 100% = 3.018−1.63 3.018 100% =46% Grafica Nº 2
Armamos el esquema dado como se observa en la imagen y tomamos las siguientes medidas para las dos tablas con la pesa en el móvil
Tabla N° 3 móvil con carga de 250 masa del 0.5085 Kg sistema Aceleración Promedio (m/s)
fuerza promedio
Análisis Fuerza Aceleración
1
2
3
4
5
Promedio Total
0.892
0.795
1.1
1.035
0.796
0.9236
0.453
0.404
0.559
0.526
0.404
0.4692
Valor Teórico
Valor Experimental
Error Porcentual
1.10
0.4692 0.9236
57.34% 57%
2.16
Valor pesado: 0.05085 Kg sistema = = 0.5085
Pp x g = 0.1123 x 9.8 = 1.10
= − 100% = 1.10−0.4692 1.10 100% =57.34%
= 1.10 = 0.5085 =2.16
= − 100% = 2.16−0.9236 2.16 100% =57%
DIAGRAMA DE TOMA DE DATOS
Tabla N° 4 móvil con carga de 500 gr
masa 0.7657Kg del sistema Aceleración Promedio (m/s)
fuerza promedio
Análisis Fuerza Aceleración
1
2
3
4
5
Promedio Total
0.741
0.745
0.9
0.402
0.906
0.7444
0.567
0.57
0.71
0.307
0.693
0.5694
Valor Teórico
Valor Experimental
Error Porcentual
1.10
0.5694 0.7444
48.20% 48.1%
1.436
Valor pesado: 0.7657 Kg sistema = = 0.7657
Pp x g = 0.1123 x 9.8 = 1.10
= − 100% = 1.10−0.5694 1.10 100% =48.20%
= 1.10 = 0.7657 =1.436 = − 100% = 1.10−0.7444 1.10 100% =48.1%
DIAGRAMA DE TOMA DE DATOS
5. CUESTIONARIO 1.- Basándose en el error obtenido en las diferentes tablas, ¿Cuál será la fuerza de rozamiento (fr) que afecta al móvil?
6. CONCLUSIÓN
Al tomar los datos nos daremos cuenta que con el primer montaje, la fuerza viene hacer el portapesa, por lo cual este ejerce un peso hacia abajo, ya que el peso es mayor que el objeto (carrito) y la aceleración es mayor. Por lo tanto el peso de la portapesa en mayor que el carrito.
En el segundo montaje el peso de la portapesa es menor que el peso del objeto (carrito) por lo tanto la fuerza es mayor y la aceleración es menor porque va ejercer más fuerza y va a avanzar con poca velocidad.
El error porcentual de cada tabla va hacer mayor que 5% por lo que esto va a depender de una fuerza de rozamiento la que no se ha tomado en cuenta, por lo cual el error es grande
7. RECOMENDACIÓN Al subrayar las medidas tendremos que tener en cuenta, los números que se
toman. Se recomienda pesar las pesas dadas por que el peso que está escrito en su
estructura va a variar. Dar la distancia correcta para que no salgan resultados diferentes.
Parar en el momento indicado el programa PASCO para que el valor medido sea exacto.
8. OBSERVACIONES
Tomar los valores que abarquen desde 0 hasta el punto donde va a descender la gráfica.
El valor pesado de las pesas va a variar en gramos, por lo cual el resultado es otro y va a tener una gran diferencia si es que no se pesan.
La distancia que es de un metro tiene que ser correcta para que la aceleración sea la más precisa que se pueda.
si tomamos valores negativos el promedio va ser diferente al que se debe
obtener realmente.
9. LINOGRAFÍAS
http://www.molwick.com/es/movimiento/102-segunda-ley-newton-fuerza.html
