Ciencia

Experimento Que Prueba La Segunda Ley De Newton

Experimento Que Prueba La Segunda Ley De Newton - Ciencia

Universidad del Valle de Guatemala                                                                       05/09/16

Laboratorio Física I                                                                                               Sección: 70

Samuel Anleu                                                                                                    Carné: 16225

 
Práctica No. 4
Segunda Ley de Newton

Hipótesis:

  • La masa es inversamente proporcional a su aceleración.

 

Diseño Experimental:

Montaje:

Primero se colocó un riel sobre la mesa. Se midió la masa del carrito con PASCO y se colocó la polea en uno de los extremos del riel. Luego se cortó un trozo de cuerda de aprox. 130 cm para luego atarla a un extremo del soporte de masas de PASCO. El sensor de movimiento fue colocado en el extremo opuesto a la polea, y se colocó un borrador cerca de la polea. Además se ató el otro extremo de la cuerda al carrito.

 

Procedimiento:

Se encendió la interfase PASCO 850 y la computadora. Fue necesario configurar el Sensor de Movimiento por medio de Sample Rate 50 Hz la cual mide la posición. Se sujetó el carrito y se colocó la masa colgante de 20 g. También verificó que tanto el sensor como la cuerda atada al carrito estuvieran rectos con una regla y un nivel de albañil.

Se colocó el carrito a 15 cm del sensor y se soltó, procurando que no colisionara con la polea. Se utilizó una gráfica de Desplazamiento -Tiempo en PASCO para determinar la aceleración. Se dedujo la aceleración con los conocimientos previamente adquiridos. Se utilizó g= 9.77 m/s2  +/- 0.04m/s2. Además se calculó la incertidumbre y el porcentaje de error de la aceleración. Se tomaron varias mediciones, agregando cada vez más masa al carrito por medio de las barritas; primero 0.5 barritas, después una barrita, luego 1.5 barritas y por último 2 barritas.

Cálculos:

Se hizo la gráfica de aceleración -masa, colocando las barras de error. Se encontró la función que matemáticamente describiera mejor el fenómeno, se concluyó en que comimos juntos.

Montaje:

 

           

                                                                            

 

Datos teóricos:

  • g= 9.77 m/s2 ±04m/s2

Modelos y expresiones:

  1. F=ma
  2. *100

Datos, cálculos y resultados:

Tabla #1: datos de las cinco pruebas con diferentes pesos y los respectivos porcentajes de error

Gráfica #1: carrito sin barras                                                                                                                       Gráfica #2: carrito con 0.5 barras

                                                                                       

Gráfica #3: carrito con 1.0 barras                                                                                                                  Gráfica #4: carrito con 1.5 barras

                                                                                             

Gráfica #5: carrito con 2.0 barras                                                                                                                                           Gráfica #6

                                                                                                         

Gráfica #7

Discusión:

 

El objetivo de la práctica fue predecir el movimiento de un cuerpo utilizando la segunda ley de Newton. Se cumplió el objetivo porque se pudo analizar el movimiento de un carro atado a una polea con una masa a partir de la segunda Ley de Newton. Se observó que su aceleración disminuía cuando su masa aumentaba. La hipótesis planteada del experimento fue que la masa es inversamente proporcional a la aceleración del carrito. En la tabla #1 se puede observar que las aceleraciones tanto experimentales como predichas van disminuyendo conforme se le van agregando barritas al carrito. La segunda Ley de Newton también postula que la aceleración va en la misma dirección de la fuerza o tensión actuando sobre el cuerpo, esto se probó en el experimento porque se puede observar que la tensión va en la dirección a la cual el carrito aceleró (Serway, 2014).

 

Los resultados de la tabla #1 muestran que los porcentajes de error fueron bajos, debido a que las pruebas tuvieron muy pocas fuentes de error. Las posibles fuentes de error fueron: mala posición de la cuerda en la polea, mal calibre del sensor de PASCO, mala sincronización para activar y desactivar la medición de datos del sensor. Se recomienda que se verifique que la cuerda de la polea este bien colocada, tomar bien las medidas del sensor y verificar que las graficas estén correctas.

 

Conclusiones:

  • Se cumplió el objetivo de la práctica porque se logró determinar que la masa de un objeto en movimiento es inversamente proporcional su aceleración.

 

  • La mayor fuente de error fue la mala calibración del sensor PASCO y la mala toma del movimiento del carrito.

 

  • Las aceleraciones predichas concuerdan con las experimentales.

 

Referencias:

  • Andrés, D y Antón, J. 2008. Física y química. México. Ed. Editex. P. 413
  • Serway, R y Jewett, J. 2014. Física. México. Ed. Cenage Learning. P. 754

 

 

 

 

 

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