Dinámica y las leyes de Newton

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Grafica 1[pic 20]

Gráfica 2

[pic 21]

5.-Cuestionario. -[pic 22]

1.- Trace la gráfica 1, “F versus a “, y halle la formula experimental por el método de par de puntos. ¿Qué valor indica la pendiente que denominaremos K1? Calcule el error porcentual cometido con respecto a la medida directa de la masa de carro. [pic 23][pic 24]

La fórmula experimental es:

[pic 25]

Donde K1= 1.39

Error porcentual es igual 0.0036%

2.- ¿Cómo interpreta dinámicamente el origen de coordenadas de la Gráfica 1? ¿Podría definir la masa? ¿Cómo?

Observando la gráfica, y el origen de coordenadas se observa que para: a = 0 la fuerza F = 0.

No se podría definir el valor de la masa y que podría tomar cualquier valor positivo ya que no afecta la ecuación. También se interpreta como el momento en el que el cuerpo está en reposo y por lo tanto la aceleración es nula y por lo tanto la fuerza también.

La masa se puede obtener dividiendo el valor de la fuerza entre la aceleración; como una magnitud escalar y es una propiedad intrínseca de la materia.

3.- Trace la Gráfica 2: “a versus m”, si la recta forma un ángulo mayor que 90° con cualquier recta paralela al eje x que la intercepta, ensaye la Gráfica 3 de proporcionalidad directa.

- Halle la formula experimental por par de puntos. ¿Qué valor indica esta otra pendiente?

La fórmula experimental es:

[pic 26]

Donde la pendiente es -42.4

4.- Exprese los enunciados de las leyes de Newton de otra manera.

1ra. Ley: “Un cuerpo de masa constante permanece en estado de reposo o de movimiento con una velocidad constante en línea recta, a menos que sobre ella actúa una fuerza”.

2da. Ley: “Cuando un cuerpo es afectado por una fuerza resultante esta experimenta una aceleración cuyo valor es directamente proporcional a dicha fuerza e inversamente proporcional a la masa del cuerpo”

[pic 27]

: (m/s2) [pic 28]

3ra. Ley: “Si un cuerpo le aplica una fuerza a otro (Acción); entonces el otro le aplica una fuerza igual y en sentido contrario al primero (reacción)”.

Sabemos:

[pic 29]

Dónde: p: cantidad de movimiento

dp = dmv = m.dv

Reemplazando:

=> [pic 30][pic 31]

5.- ¿Es perezosa la naturaleza? Recuerde ejemplos: del mago, la mesa, los platos y el mantel; de los efectos que experimenta una persona cuando viaja parade en un omnibus.

Cuando una persona, viaja en un ómnibus estas dependen de lo que pase con la velocidad del ómnibus, por ejemplo, si el ómnibus frena repentinamente la persona tiende a cambiar su posición inicial debido a que posee masa y tiende a seguir la dirección del movimiento que poseía el móvil. Caso contrario si el ómnibus estando en reposo, de manera violenta inicia su marcha, el individuo tiende a mantenerse en reposo, entonces una fuerza actuaría sobre él haciendo que su cuerpo se vaya hacia atrás.

En el ejemplo del mago, los utensilios colocados sobre la mesa tienden a mantenerse en reposo porque poseen masa por eso es que conservan su posición y aparentemente no se mueven de su sitio.

6.- Defina como “relación de masas de los dos cuerpos al recíproco de sus aceleraciones producidas sobre estos cuerpos por la misma fuerza”. De una interpretación ¿Cuál de los móviles tiene mayor inercia y cuál es su valor?

Inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo relativo o movimiento relativo o dicho de forma general es la resistencia que opone la materia a modificar su estado de movimiento, incluyendo cambios en la velocidad o en la dirección del movimiento La inercia se mide por la cantidad de materia o masa que tiene un cuerpo; es decir, a mayor masa, mayor inercia. Por ejemplo: es más fácil levantar un cuaderno que un mueble.

El móvil que tiene mayor inercia es aquel que tiene mayor masa.

si: m1 >m2 : entonces el móvil "A" tiene mayor inercia

si: m12 : entonces el móvil "B" tiene mayor inercia.

7.- Analice los errores porcentuales y las causas correspondientes. Enuncie sus conclusiones. Con los datos obtenidos experimentalmente ¿se cumplen las leyes de la Dinámica?

De los errores cometidos durante el desarrollo de esta experiencia, se les puede atribuir a los diversos factores presentes como lo son por ejemplo la fricción en las ruedas del móvil, la fricción en la polea, el rozamiento con el aire, errores cometidos al momento de tomar los tiempos, etc.

- El error porcentual resulta.

- Las causas son la inexactitud de los objetos de medición el cual nos posibilita el error así también como el medio ambiente que no es igual.

- También influye el error que comete el experimentador al tomar sus datos.

- Si se cumple las leyes de la dinámica claro que resulta una ligera diferencia o aproximaciones.

8.- Exprese literalmente, en gráfico y en símbolo de las definiciones de Newton, dina y kilogramo-fuerza. Además de las equivalencias entre ellos.

Newton: Unidad física de fuerza que expresa la fuerza con la masa expresada e Kg y la aceleración en m/s2.

F = m.a

N = Kg. m/s2

[pic 32]

Dina: Unidad Física de fuerza que expresa a la fuerza con la masa expresada en g y la aceleración en cm/s.

Así tenemos: F