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Segunda Ley de Newton

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA PESQUERA Y DE ALIMENTOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

Curso: Física 1.

Práctica de laboratorio: “Leyes de Newton” Profesor: Lic. Guillermo Aguilar Castro.

Integrantes:    

Alvarado Ramos, Yessenia Sussan. Hernández Arévalo, Miryam Sussana. Hernández Zapata, Angel. Rojas Romero, Reyna Elibeth.

Fecha de realización de experimento: 20 de Junio del 2012. Fecha de entrega de reporte: 27 de Junio del 2012

2012

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Segunda Ley de Newton

ÍNDICE            

INTRODUCCIÓN OBJETIVOS FUNDAMENTO TEÓRICO EQUIPOS Y MATERIALES PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDAD DATOS EXPERIMENTALES CÁLCULOS Y RESULTADOS CONCLUSIONES RECOMENDACIONES CUESTIONARIO BIBLIOGRAFÍA ANEXOS

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INTRODUCCIÓN El laboratorio de física sirve para corroborar experimentalmente las teorías físicas; semana tras semana se ha aprendido el uso del DATA STUDIO para experimentos; a su vez se ha evaluado el movimiento (MRU y MRUV); la caída libre, En este último laboratorio se evaluó la segunda ley de Newton o Ley de Fuerza, lo que nos permitió corroborar: “El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta de la cual aquella fuerza se imprime” Esta ley explica que ocurre si sobre un cuerpo en movimiento actúa una fuerza neta: la fuerza modificara el estado de movimiento, cambiando la velocidad en modula o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrolla en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleración en los cuerpos. Por lo tanto, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en el que aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto. Gracias al programa Data Studio obtenemos de forma mecánica la fuerza ejercida sobre el móvil; lo que nos permitirá comparar los resultados obtenido con lo teórico y hallar un porcentaje de error en caso exista. La fórmula que usamos para verificar los datos obtenidos fue:

Donde: F = Fuerza m = Masa del cuerpo (Suma de masa del carro con el sensor) a = Aceleración.

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OBJETIVOS

Verificar que todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él. Verificar que la fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. Verificar que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.

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FUNDAMENTO TEÓRICO

Isaac Newton fue un científico inglés que escribió “Los principios matemáticos de la filosofía natural” ("Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica"). En este libro, entre otros temas, enunció sus leyes del movimiento. Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton o Leyes de la Dinámica, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquel relativos al movimiento de los cuerpos o sea se explicaba el movimiento de los cuerpos así como sus efectos y causas. Las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas. El movimiento es el desplazamiento de los cuerpos dentro de un espacio con referencia a otro cuerpo. El movimiento es relativo ya que depende del punto de vista del observador. La fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro que causa el movimiento. La masa es la magnitud que indica la cantidad de materia de la que está formado el cuerpo en movimiento. Isaac Newton, científico inglés (1643 – 1727), estableció que todo movimiento se encuentra regido por tres leyes.

La SEGUNDA LEY DE NEWTON Determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve. La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo Observa el gráfico:

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Recuerda que la fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una dirección y un sentido. Si la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que expresa la segunda ley de Newton es:

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg · 1 m/s2 En cambio cuando la masa del cuerpo aumenta, la aceleración disminuye. Entonces, debes establecer la cantidad de movimiento (p) que equivale al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es decir: p = m x v. La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. En el Sistema Internacional la cantidad de movimiento (p) se mide en Kg·m/s porque la unidad para la masa es el kilogramo y la unidad para la aceleración es metros por segundo. Por tanto:

Fuerza (N) = masa (kg) x aceleración (m/s2)

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LÍMITES DE VALIDEZ DE LAS LEYS DE NEWTON

Las leyes que constituyen las bases de la dinámica, se conocen bajo el nombre de leyes del movimiento mecánico y fueron formuladas en 1687 por Isaac Newton, estas leyes permitieron comprender el comportamiento de los fenómenos mecánicos y dar explicación a otros como el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, el movimiento de los péndulos, de cuerpos suspendidos por muelles como determinar con exactitud el movimiento de los vehículos espaciales e incluso predecir su comportamiento, pero estas leyes tienen límite en su validez. La segunda ley de Newton o ley de fuerza Esta ley sólo se cumple en Sistemas Inerciales. (En Sistemas no Inerciales la fórmula válida es: F +Fi = m•a), para masas no muy pequeñas (que no tengan implicaciones cuánticas) y para velocidades pequeñas v