Lab #3 Tensiones y fuerzas

...

Se deduce que:

1 kgf = 9,81 N

En particular para la fuerza peso:

P = m.g

“Tercera ley de Newton (acción y reacción)”[3]

[pic 6]

Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción o reacción), este devuelve una fuerza de igual magnitud, igual dirección y de sentido contrario (reacción o acción).

Por ejemplo, en una pista de patinaje sobre hielo, si un adulto empuja suavemente a un niño,no sólo existe la fuerza que el adulto ejerce sobre el niño, sino que el niño ejerce una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el adulto. Sin embargo, como la masa del adulto es mayor, su aceleración será menor.

La tercera ley de Newton también implica la conservación del momento lineal, el producto de la masa por la velocidad. En un sistema aislado, sobre el que no actúan fuerzas externas, el momento debe ser constante. En el ejemplo del adulto y el niño en la pista de patinaje, sus velocidades iniciales son cero, por lo que el momento inicial del sistema es cero. Durante la interacción operan fuerzas internas entre el adulto y el niño, pero la suma de las fuerzas externas es cero. Por tanto, el momento del sistema tiene que seguir siendo nulo. Después de que el adulto empuje al niño, el producto de la masa grande y la velocidad pequeña del adulto debe ser igual al de la masa pequeña y la velocidad grande del niño. Los momentos respectivos son iguales en magnitud pero de sentido opuesto, por lo que su suma es cero.

Otra magnitud que se conserva es el momento angular o cinético. El momento angular de un objeto en rotación depende de su velocidad angular, su masa y su distancia al eje. Cuando un patinador da vueltas cada vez más rápido sobre el hielo, prácticamente sin rozamiento, el momento angular se conserva a pesar de que la velocidad aumenta. Al principio del giro, el patinador tiene los brazos extendidos. Parte de la masa del patinador tiene por tanto un radio de giro grande. Cuando el patinador baja los brazos, reduciendo su distancia del eje de rotación, la velocidad angular debe aumentar para mantener constante el momento angular.

Un libro colocado sobre una mesa es atraído hacia abajo por la atracción gravitacional de la Tierra y es empujado hacia arriba por la repulsión molecular de la mesa. Como se ve se cumplen todas las leyes de Newton.

III.Aspectos Experimentales

Para esta práctica se utilizó:

1)una esfera de icopor

2)una esfera de vidrio (bolon)

3) una regla de madera de 1 metro para calcular la altura en la cual se soltaba la esfera ( 1 o 2 )

4)un cronometro para calcular el tiempo en segundos.

En el movimiento de caida libre en el laboratorio se tomaron los siguientes datos:

Yi: correspondiente a la altura de lanzamiento.

Yf: correspondiente al suelo es decir 0m.

Ti: el tiempo inicial que suele ser 0s.

Tf: el tiempo final tomado.

A: aceleracion que es constate de gravitacion 9,8m/s^2

Vi: velocidad inicial que en la practica seria 0m/s.

Por ultimo y el cual toca ser calculado es la:

vf: siendo velocidad final con un tiempo igual a un instante antes de chocar con el suelo.

tabla 1

1 metro

tiempo (seg)

1 esfera=bolon

esfera 2 =bola de icopor

T1

0,42

0,93

T2

0,40

0,49

T3

0,28

0,40

Tfinal

0,37

0,61

tabla 2

90 cm

tiempo (seg)

1 esfera=bolon

esfera 2 =bola de icopor

T1

0,23

0,44

T2

0,50

0,72

T3

0,23

0,55

Tfinal

0,32

0,57

IV.Analisis

Las velocidades de las esferas varían conforme van cayendo debido a que la aceleración es constante razón por la cual va a ser menor el tiempo que si se hablara de un plano inclinado ya que la actuación de la gravedad en el movimiento es en un 100%, sería erróneo afirmar que con hacer un solo lanzamiento ya se tienen los datos finales del tiempo dado que el movimiento depende de muchos factores que no se tocan en esta práctica por esto se toman varios tiempos para sacar una media.

Tomando como referencia la masa y el volumen de los objetos de demuestra y corrobora que la esfera de icopor toma un mayor tiempo en caer a diferencia de la de cristal por la razón de que la de icopor por ser más liviana opone más resistencia al aire haciendo más demorado el movimiento.

Si tomamos como principio de análisis las fuerzas que se ejercen en los puntos de coordenadas X y Y se aprecia que en parte el movimiento se genera netamente por acción de la fuerza gravitacional ya que es un tiro vertical y no depende del eje horizontal por tanto no se considera