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• Leonardo Madueño Valdez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

INFORME DE FISICA Nº 3

SEGUNDA LEY DE NEWTON Realizado por: Garay Gonzales Pilar Hermenegildo Urpe Oscar Madueño Valdez Leonardo Toribio Rodríguez Sandra

Nota:

Profesores:

Mesa de trabajo:

Fecha de entrega: 20/05/13 LIMA-PERU

 OBJETIVOS: Comprender y entender mediante la experimentación paso a paso en la clase de laboratorio de física la Segunda Ley de Newton.

 FUNDAMENTO TEORICO: ¿Qué es un sistema de referencia inercial? Son aquellos sistemas que cumplen las leyes de Newton y por lo tanto la variación del movimiento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el sistema. En estos sistemas las fuerzas que ejercen las partículas entre sí, satisfacen dichas leyes (cumplen las leyes de Newton). En un sistema inercial no aparecen las fuerzas ficticias para poder describir el movimiento de las partículas observadas y toda variación de la trayectoria tiene que tener una fuerza real que lo provoca. Los sistemas de referencia inerciales son aquellos en los que se cumplen las leyes de Newton usando sólo las fuerzas reales (no-ficticias) que ejercen entre sí las partículas del sistema.

También existen sistemas de referencias no inerciales que son sistemas acelerados o en rotación donde las leyes de Newton aplicadas a las fuerzas ejercidas por las partículas no se cumplen estrictamente. Los sistemas de referencia no inerciales pueden tratarse siguiendo dos posibilidades lógicas: 1. Introduciendo las llamadas fuerzas ficticias o inerciales, que no son realizadas concretamente por ninguna partícula y tiene que ver con la rotación o aceleración del origen del sistema de referencia. 2. Generalizando las leyes de Newton a una forma más general que pueda ser aplicable a cualquier sistema de referencia. Esta segunda posibilidad es precisamente el camino que siguieron formulaciones más generales de la mecánica clásica como la mecánica lagrangiana y la mecánica ha miltoniana.

 CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS INERCIALES: El punto de referencia es arbitrario, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema desplazado respecto al primero a una distancia fija sigue siendo inercial. La orientación de los ejes es arbitraria, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro sistema de referencia con otra orientación distinta del primero, sigue siendo inercial. Desplazamiento a velocidad lineal constante, dado un sistema de referencia inercial, cualquier otro que se desplace con velocidad lineal y constante, sigue siendo inercial. Por combinación de los tres casos anteriores, tenemos que cualquier sistema de referencia desplazado respecto a uno inercial, girado y que se mueva a velocidad lineal y constante, sigue siendo inercial.

¿En qué consiste la segunda ley de newton? Si una fuerza externa neta actúa sobre un cuerpo, éste se acelera. La dirección de la aceleración es la misma que la de la fuerza neta. El vector de fuerza neta es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración. En símbolos: ∑⃗

⃗

Un enunciado alterno establece que la aceleración de un cuerpo (la razón de cambio de su velocidad) es igual a la suma vectorial (resultante) de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, dividida entre su masa. ⃗

∑⃗

La aceleración tiene la misma dirección que la fuerza neta. La segunda ley de Newton es una ley fundamental de la naturaleza, la relación básica entre fuerza y movimiento. Hay al menos cuatro aspectos de la segunda ley de newton que merecen atención especial. Primero la ecuación es vectorial. Segundo, el enunciado de la segunda ley de Newton se refiere a fuerzas externas es decir, fuerzas ejercidas sobre el cuerpo por otros cuerpos de su entorno. Tercero, las ecuaciones son válidas si la masa m es constante. Es fácil pensar en sistemas con masa cambiante, como un camión tanque con fugas, un cohete o un vagón en movimiento que se carga con carbón, pero tales sistemas se manejan mejor usando el concepto de cantidad de movimiento. Por último, la segunda ley de Newton solo es válida en marcos de referencia inerciales, igual que la primera.

PARTE EXPERIMENTAL: Materiales: Chispero electrónico. Fuente de chispero. Tablero con superficie de vidrio y Conexiones para aire comprimido. Papel eléctrico tamaño A3. Un disco de 10 cm de diámetro. Un nivel de burbuja. 2 resortes. Una regla de 1 m graduada en milímetros.

PROCEDIMIENTO: Obtención de una trayectoria bidimensional del disco 1. Fijar los 2 resortes y el disco