IL N04-F1-Segunda Ley de Newton-Machado4

Vista previa del material en texto

DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I 
2022-01 
INFORME N°05-PRACTICA DE LABORATORIO :SEGUNDA LEY DE NEWTON 
Alumno: Sánchez Rodríguez Gustavo Enrique Nº ID:000251035 
 
1. RESUMEN ( ) 
 
En esta practica realizada por mi persona se comprobo la segunda ley de Newton, según el 
procedimiento se uso un simulador del laboratorio virtual: Segunda ley de la dinámica. El 
primer paso fue dar una masa constante al carrito de 0.700 kg, posterior a esto, fuimos 
añadiendo más peso al portapesas y anotamos las diferentes aceleraciones en la primera 
tabla. En el segundo paso ahora se mantuvo constante la masa del portapesas en 0.700 kg 
y se fue aumentando la masa del carrito para luego anotar las diferentes aceleraciones, 
luego con los datos obtenidos del simluador se completaron las tablas con las masas y 
tenciones obtenidas. Una vez obtenidos todos los datos de aceleración, tención y masa, se 
procedió a realizar el método gráfico donde comparamos la a vs. T, a vs. m y a vs (1/m) 
encontrando así la masa y tensión experimental. Después, se siguió con el método 
estadístico obteniendo la masa y tensión estadistica. Finalmente culminando con las 
conclusiones. 
 
2. MATERIALES E INSTRUMENTOS ( ) 
 
Materiales Instrumentos Precisión 
Simulador de 2da Ley de Newton 
Acelerómetro Digital 
Virtual 
0.01 m/s2 
Calculadora 
 
 
 
 
ENLACE: 
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/2%C2%BA%20Principio%20de%20la%
20Din%C3%A1mica 
 
 
3. PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERIMENTALES ( ) 
 
 Figura 1. Carrito acelerado por acción de una fuerza neta. 
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/2%C2%BA%20Principio%20de%20la%20Din%C3%A1mica
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/2%C2%BA%20Principio%20de%20la%20Din%C3%A1mica
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/2%C2%BA%20Principio%20de%20la%20Din%C3%A1mica
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
Física I 
2022-01 
 
MASA CONSTANTE Variables: aceleración y fuerza (T). 
3.1.- Mantener constante la masa del carrito (taco ) mc = 0,700 [kg] y colocar el primer 
valor de la masa del portapesas en mp =0,200 [kg]. 
3.2.- Presionar el botón “lanzar” y observar la aceleración. Anotar los valores en la 
Tabla 1. 
3.3.- Retornar al estado inicial presionando el botón “inicio” y repetir el procedimiento 
anterior para para otro valor de la masa del portapesas y así sucesivamente hasta 
completar la Tabla 1. 
Tabla 1. mc =0,700 [kg] 
 
 Considerar: 
N 1 2 3 4 5 6 7 8 
Masa del 
portapesas 𝒎𝒑 
[kg] 
0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 
Fuerza: T 
[N] 
 1.518 2.043 2.468 2.820 3.114 3.367 3.584 3.762 
Aceleración a 
[m/s2] 
 2.22 3.00 3.64 4.17 4.62 5.00 5.33 5.63 
FUERZA CONSTANTE Variables: aceleración y masa. 
3.4.- Mantener constante la masa del portapesas mp =0,700 [kg] y colocar el primer 
valor de la masa del carrito en mc = 0,200 [kg]. 
3.5.- Presionar el botón “lanzar” y observar la aceleración. Anotar los valores en la 
Tabla 2. 
3.6.- Retornar al estado inicial presionando el botón “inicio” y repetir el procedimiento 
anterior para para otro valor de la masa del carrito y así sucesivamente hasta completar 
la Tabla 2. 
Tabla 2. Fp = 6.867 [N] 
 
N 1 2 3 4 5 6 7 
Masa del 
carrito+masa 
portapesa: m 
[kg] 
0.900 
 
1.000 
 
1.100 
 
1.200 
 
1.300 
 
1.400 
 
1.500 
 
Aceleración 
a 
[m/s2] 
 7.78 7.00 6.36 5.83 5.38 5.00 4.67 
1/m 
[kg-1] 
 1.11 1.00 0.91 0.83 0.77 0.71 0.67 
 
4. PROCESAMIENTO Y ANALISIS ( ) 
Variables: aceleración y Fuerza 
MÉTODO GRÁFICO 
Completar los datos de la Tabla 1. 
𝑇 = 𝑚𝑝(𝑔 − 𝑎) 
𝑇 = 𝑚𝑝(𝑔 − 𝑎) 
𝑚 = 𝑚𝑐 + 𝑚𝑝 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
Física I 
2022-01 
Tabla 1. mc =0,700 [kg] 
 
N 1 2 3 4 5 6 7 8 
mp 
[kg] 
0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 
T [N] 1.518 
 
2.043 2.468 2.820 3.114 3.367 3.584 3.762 
a 
[m/s2] 
 2.22 3.00 3.64 4.17 4.62 5.00 5.33 5.63 
o Graficar en papel milimetrado: a vs T. 
o En el gráfico anterior escriba la relación entre a y T, el intercepto y la 
pendiente con los valores usados para calcularlo. 
o Determinar el valor experimental de la masa constante del carrito. 
mexp 66.67 N m/s
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I 
2022-01 
 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I 
2022-01 
MÉTODO ESTADÍSTICO 
Usando los datos de la Tabla 1, construya la Tabla 3. Tabla valores estadísticos de 
aceleración y fuerza 
N° Xi = Fi [N] Yi = ai [m/s
2] Xi Yi 
 
X2i 𝛿Yi)2=(Y-BX-A)2 
1 1.518 2.22 3.369 2.304 1025.310 
2 2.043 3.00 6.129 4.174 4418.404 
3 2.468 3.64 8.984 6.091 3082.470 
4 2.820 4.17 11.759 7.952 7191.040 
5 3.114 4.62 14.387 9.697 12931.216 
6 3.367 5.00 16.835 11.337 44063.044 
7 3.584 5.33 19.103 12.845 26790.976 
8 3.762 5.63 21.180 14.153 64171.022 
∑ 22.676 33.61 101.746 68.553 163673.482 
Con ayuda de la Tabla 3 y las fórmulas de cuadrados mínimos, calcular los valores 
estadísticos de A , B con sus respectivas incertidumbres y unidades. 
A = -0,091 ∆𝑨=0.108 B = 1,514 ∆𝑩=0,037 
Determinar el valor estadístico de la masa constante del carrito. 
mest = 0,661 
 
Variables: aceleración y masa. 
 
MÉTODO GRÁFICO. 
 Completar los datos de la Tabla 2. 
Tabla 2. Fp = 6,867 [N] 
 
N 1 2 3 4 5 6 7 
m[kg] 0.900 
 
1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 
a [m/s2] 7.78 7.00 6.36 5.83 5.38 5.00 4.67 
1/m [kg-1] 1.11 1.00 0.91 0.83 0.77 0.71 0.67 
o Graficar en papel milimetrado: a vs m y en el mismo gráfico escriba la relación entre 
estas variables. 
o Linealizar el gráfico anterior construyendo en papel milimetrado el gráfico de: a vs 
(1/m). 
o En el gráfico anterior escriba la relación entre a y (1/m), el intercepto y la pendiente 
con los valores usados para calcularlo. 
o Determinar el valor experimental de la fuerza neta constante que mueve el carrito 
con las masas adicionales. 
Fexp = 6,67 (1 m
2/s2) 
 
𝑚 = 𝑚𝑐 + 𝑚𝑝 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I 
2022-01 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
Física I 
2022-01 
 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I 
2022-01 
MÉTODO ESTADÍSTICO 
Usando los datos de la Tabla 2, construya la Tabla 4 
Tabla 4. Valores estadísticos de aceleración y masa. 
 
N° Xi = mi (kg) Yi = ai (m/s2) Xi Yi 
 
X2i (Yi)
2= 
(Y-BX-A)2 
1 0.900 7.78 7.002 0.81 0.0594 
2 1.000 7.00 7.000 1.00 6.2500 
3 1.100 6.36 6.996 1.21 0.0237 
4 1.200 5.83 6.996 1.44 0.0299 
5 1.300 5.38 6.994 1.69 0.0124 
6 1.400 5.00 7.000 1.96 3.7636 
7 1.500 4.67 7.005 2.25 0.0402 
∑ 8.400 42.02 48.993 10.36 10.1792 
Con ayuda de la Tabla 3 y las fórmulas de cuadrados mínimos, calcular los valores 
estadísticos de A, B con sus respectivas incertidumbres y unidades. 
A = 12,136 ΔA=0,423 B = -5,111 ΔB=0,348 
Determinar el valor estadístico de la fuerza neta constante que mueve el carrito con 
las masas adicionales. 
 
Festad = -5,111 N 
 
 
 
5. CONCLUSIONES ( ) 
 
Cómo explica usted que una masa pequeña suspendida de la polea puede producir el movimiento 
de una masa grande ( la del carro)? 
 
Considero que la masa del portapesas al ser mas pequeña y quedar suspendida junto con la 
gravedad, generan una fuerza mayor a la del carrito y gracias a al tensión que pasa por la polea 
se permite el movimiento del carrito sobre la superficie de rozamiento. 
 
¿En qué fase del experimento ha sido necesario verificar que se cumple la ley de la inercia? 
La fase experimental donde se necesito esta verificación fue cuando el carrito se mantuvo 
constante, debido a que el carrito pasó de estar en reposo a un movimiento realtivo por la fuerza 
genera por el portapesas. 
 
 
 
DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
FísicaI 
2022-01 
Anote su concepto de inercia: 
Desde mi perspectiva, la inercia es una propiedad de la materia que provoca la 
resistencia al cambio de un cuerpo, el cual puede ser en estado de reposo o de 
movimiento uniforme y permanecerá en ese estado hasta que una fuerza externa lo 
mueva. 
 
6. BIBLIOGRAFIA ( ) 
Indique: Autor, Título, Editorial, fecha, edición, página) 
 
VILA, J.; SIERRA, C. J. Explicación con experimentos sencillos y al alcance de todos de la 
primera ley de Newton (la ley de la inercia), así como la diferencia entre inercia e 
inercialidad. Latin-American Journal of Physics Education, 2008, vol. 2, no 3, p. 16. 
 
7. CALIDAD ( )