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Departamento de Ciencias de la Computación, Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE Av. General Rumiñahui s/n y Ambato- Sector Sangolquí, Ecuador

I.

LEY DE LA FUERZA

Resumen: En esta práctica nos quedara en claro las leyes de Newton, donde principalmente nos enfocaremos en la segunda la cual habla sobre que una fuerza no equilibrada experimentara una aceleración en la misma dirección de la fuerza que empuja la masa en cuestión, donde sabremos que existe una relación directamente proporcional entre la masa y la aceleración. Abstract: In this practice we will be clear about Newton's laws, where we will mainly focus on the second which talks about an unbalanced force experiencing an acceleration in the same direction as the force that pushes the mass in question, where we will know that there is a directly proportional relationship between mass and acceleration. II. Objetivo General:  Analizar la relación física entre la fuerza mecánica y la variación de velocidad que sufre una masa cualquiera. Objetivos Específicos: 

Identificar el tipo de dependencia funcional entre fuerza-aceleración y masa-aceleración en uno de los cuerpos en la disposición del carril

cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”. Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, sí, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva. 𝐹𝑅 = ∑ 𝐹 = 0 (𝐸𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑖𝑜 𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑜 𝑑𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜) Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza 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 a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”. 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.

Marco Teórico Primera ley de Newton o ley de la inercia En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a

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.

Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y opuesta". En términos más explícitos: La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta. Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo, sino que lo hacen a velocidad finita "c". Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.

III. Equipos y Materiales - Carril de aire. - Aerodeslizador - Arrancador mecánico - Tope - Barrera fotoeléctrica contadora - Pesas (adicional, pero no se usó). - Material de montaje

-

Herramientas: Interface Computadora Software Measure.

5. Manteniendo la masa del aerodeslizador y la distancia que

IV.

Procedimiento

1. Disponga horizontalmente el carril de aire perfectamente nivelado y coloque sobre él, en un extremo el arrancador mecánico, luego el aerodeslizador, en la mitad del carril el tope y al final la barrera fotoeléctrica contadora, esta deberá estar conectada a la interface y esta a su vez a la computadora que tiene el programa Measure. 2. El aerodeslizador se acoplará a una pesa a través de un hilo, el cual deberá pasar por la polea de la barrera fotoeléctrica. En consecuencia, el móvil deberá moverse a partir del reposo, arrastrado por la pesa que desciende. 3. La barrera fotoeléctrica medirá el movimiento del aerodeslizador, a través del número de vueltas de la polea, estos datos pasan por la interface de la computadora. 4. Dispuesto el aerodeslizador junto al arrancador mecánico, active la señal medida en la computadora al mismo tiempo que el aire dentro del carril. Suelte el arrancador y el aerodeslizador se moverá. Este movimiento es registrado por la computadora. Los datos seleccionados, excluyendo los iniciales y los finales, le serán proporcionados para desarrollar el informe.

recorre, constantes, varíe la fuerza que produce el

movimiento en la razón uno, dos, tres, cuatro y cinco. Registre en cada caso, la aceleración del móvil y la fuerza neta. 6. Con la misma disposición anterior, manteniendo constante la fuerza que produce el movimiento y la distancia recorrida por el aerodeslizador, varíe la masa de este incrementándole en la razón uno, dos, tercera, cuatro y cinco o con masas proporcionales. Registre nuevamente la aceleración de este y la masa del patín, bajo estas condiciones. 7. Llenar la hoja técnica de datos del procedimiento 5 y 6.

del 1 porcentual. Además, el coeficiente representa la masa Del móvil involucrada como se indicó en el Apartado teórico. Del algebra dimensional, se termina que La pendiente en esta grafica representa el Contenido másico del móvil, se puede notar Que coincide con el valor masado de la Masa del patín 0.14 0.12

0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

Axis Title

V.

Procedimientos de la práctica: Datos Técnicos

DATOS CALCULADOS Determinación del valor de la fuerza que actúa sobre el patín y el valor de la aceleración del patín para cuando la masa del patín permanece constante.

. Figure 1: Fuerza – aceleración

Variando la masa del patín en forma incremental, Los valores de la aceleración se Muestran en el cuadro 2, con ello se puede Determinar la fuerza que soporta el patín.

Tabla 1: Fuerza-aceleración Tabla 2: Masa-aceleración A [m=s2]

f [N]

(a) 0.1

0.0293

(b) 0.68

0.05886

(c) 0.780

0.08829

(d) 0.88

0.11772

A [m=s2]

La representación gráfica de estos valores En la figura 1, dan una relación directa Entre la fuerza aplicada y la aceleración Alcanzado por el móvil, corroborada por El factor de correlación

m [Kg]

(a) 0.078

0.2086

(b) 0.065

0.240

(c) 0.025

0.300

(d) 0.005

0.400

La representación gráfica, entre la masa

1

Del patín y la aceleración, da una función Holográfica como se indica en la figura 2, Donde el coeficiente representa el valor de La fuerza ejercida sobre el móvil.

Las graficas de posición, velocidad, aceleración bajo un determinado tiempo nos presentan gráficas muy diferentes y entender esto, nos da la capacidad de aplicar estos conocimientos ya no solo en la teoría sino en la práctica también. VIII. Recomendaciones

0.45 0.4



0.35 0.3 0.25 0.2 0.15



0.1 0.05 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08



Figure 2: Masa – aceleración IX.

0.1



No manipular de mala manera los sensores o alguno de los materiales que utilizamos, tener una perspectiva más amplia del software que utilizamos Probar diferentes pesos la próxima ocasión para determinar cómo varían los datos. Tener en cuenta las medidas con las que estamos trabajando. Bibliografía C. Kramer, “Prácticas de Física”, Mc Graw Hill Méxic, 1994.

 Zuleta, S. (18 de Mayo de 1

0.1

0.01

2017). docsity. Obtenido de https://www.docsity.com/es/info rme-relacion-grafica-entrevariables/2304301/?auth_done#

0.001

1

Figure 3: Papel logarítmico VI.

Resultado de aprendizaje

Con la práctica de laboratorio realizada observamos la relación que guarda la posición, velocidad y aceleración de un cuerpo que mantiene una igualdad de tiempo en todos los casos, pero pese a esto nos arroja resultados bastante diferentes en su representación gráfica. Nos resulta útil para nuestro estudio y emplear estos conocimientos para usarlos como herramientas en nuestra vida cotidiana. VII.

Conclusiones

X.

Anexos