Laboratorio de Física II DINÁMICA DE LA PARTÍCULA

...

[pic 15]

Gráfico (1.2) de la primera masa velocidad v/s tiempo para la masa =119,74(g):

[pic 16]

Del gráfico se obtiene la pendiente que visto en experiencias anteriores, se sabe que es igual a la aceleración por lo que tenemos: a= 1.743( )[pic 17]

Gráfico (2.1) de la segunda masa posición v/s tiempo para la masa =140.45(g) :[pic 18]

Gráfico (2.2) de la segunda masa velocidad v/s tiempo para la masa = 140.45 (g):

[pic 19]

Del gráfico se obtiene la pendiente que visto en experiencia anteriores se sabe que es igual a la aceleración por lo que tenemos:

a= 2.160( )[pic 20]

- Diagramas

Diagrama de cuerpo libre masa M fijo (cuerpo A)

[pic 21]

Diagrama de cuerpo libre masa m variable (cuerpo B)

[pic 22]

Ecuaciones y relaciones funcionales

Ecuaciones dinámicas para ambos cuerpos:

Cuerpo (A) de masa fija M:

[pic 23]

Cuerpo (B) de masa variable m:

[pic 24]

Cabe decir que la tensión ejercida en ambos cuerpos son iguales y que g = 9.8 N.

(i) Para calcular la tensión que actúa sobre el bloque B esta se despeja de la ecuación (7):

(Tensión del bloque B con masa = 0.1197kg)

T2= ma+mg

T2= (0.12) (1.743) + (0.12) 9.8

T2= 0.209 + 1.176

T2= 1.385 N

(Tensión del bloque B masa =0.1405kg)

T2=ma+mg

T2= (0.141) (2.160) + (0.141) 9.8

T2= 0.305 + 1.382

T2= 1.687 N

(ii) Para calcular la normal que actúa sobre el bloque A se despeja la ecuación (5):

N=Mg

N=0.114*9.8

N=1.117 N

(iii) Para calcular el coeficiente de roce cinético, se sabe que ambas tensiones son iguales por lo que la tensión ya calculada de la ecuación (4) esta se reemplaza en la ecuación (1) para obtener la fuerza de roce cinético

(Masa B= 0.1197 kg)

frk=T1-ma

frk= 1.385 - (0.12) 1.743

frk= 1.176 N

Luego en la ecuación (3) reemplazamos la fuerza de roce cinético y la normal ya calculada y despejamos el coeficiente de roce cinético

[pic 25]

frk=T1-ma

frk= 1.385 - 0.141*2.160

frk= 1.08 N

Luego en la ecuación (3) reemplazamos la fuerza de roce cinético y la normal ya calculada y despejamos el coeficiente de roce cinético

[pic 26]

Actividad B

En esta experiencia, se analizará un bloque de madera (masa = 329,2 gr) que está amarrado con una cuerda, y esta a su vez está amarrada a un soporte. Este bloque además está sobre un plano inclinado, en el que podemos variar su ángulo de inclinación hasta que la cuerda esté a punto de tensar, así procederemos a determinar su coeficiente de roce estático.

- Objetivos

- Confeccionar un diagrama de cuerpo libre

- Determinar experimentalmente el valor del coeficiente de roce estático

- Determinar el coeficiente de roce cinético

- Datos registrados

Tabla de datos B

[pic 27]

19

18

19

18

17,5

18

Tmax (N)

0,1535

0,0898

0,1976

0,12

0,169

0,1997

- Gráfico

Gráfico (3) de fuerza v/s tiempo

[pic 28]

- Diagrama

Antes que todo, procederemos a construir nuestro diagrama de cuerpo libre, de la situación que planteamos anteriormente. Tenemos que tener en cuenta que nuestro experimento está en una situación límite, es decir, a punto de tensarse la cuerda . Nuestro diagrama de cuerpo libre es el siguiente:

[pic 29]

- Ecuaciones y relaciones funcionales

De este diagrama de cuerpo libre podemos extraer las siguientes situaciones en el eje x e y:

[pic 30]

[pic 31]

Ahora de nuestras dos ecuaciones despejamos la fuerza de roce y la normal y tenemos que:

[pic 32]

Pero cómo sabemos que el bloque está a punto de deslizar, la fuerza de roce en esa situación será igual al coeficiente de roce estático multiplicado por la normal: