Tras el presente informe se verificara experimentalmente la segunda ley de Newton que establece que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.

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Masas

Promedio

Desvest

2 peso 2.2

0,0001

3 peso 3.3

0,0201

0,0001

4 peso 4.3

0,0101

0,0001

5 peso 5.1

0,0051

0,0001

5 peso 5.2

0,0051

0,0001

Peso carro

0,5060

0,0001

Peso p.p

0,0072

0,0001

Se calculó los pesos de cada masa como lo muestra la tabla determinando el promedio y la desviación (desvest) estándar de cada objeto usado, para verificar la segunda ley de Newton donde se relaciona la existencia entre la fuerza aplicada a un cuerpo dando aceleración a este, determinando por cálculos la tensión y la fuerza de roce. Al trabajar con el sistema Software CAPSTONE se midió la aceleración que provoco la masa utilizada sobre el carro y su error de aceleración obteniendo en este caso 5 aceleraciones promedio por las 5 variaciones de masas utilizadas

Masas usadas

Promedio

Aceleración

Prom error aceleración

Tabla 1

M= 5.1 - 4.3

0,2747

0,0012

Tabla 2

M= 5.1 - 3.3

0,4645

0,0011

Tabla 3

M= 4.3 - 3.3

0,5441

0,0012

Tabla 4

M= 2.2

0,8625

0,0026

Tabla 5

M= 5.1 - 5.2

0,2051

0,0011

La masa que tiene un valor constante y es independiente de la fuerza aplicada. Esto es, si aumenta la fuerza, aumenta la aceleración, pero la masa se mantiene constante, es por eso que hay variación en el promedio de la aceleración por las variaciones de las masas utilizadas y a su vez en el error de la aceleración.

Aplicando la Segunda ley de Newton al carro considerando con una masa de 0,5060kg que es tirado por la tensión producida por una cuerda amarrada en su otro extremo los pesos de los cilindros más el soporte que mantiene estable los pesos produciendo una fuerza.

Aplicando al diagrama de cuerpo libre de la masa colgante se determina la tensión y la fuerza de roce obteniendo el valor de la tensión y fuerza de roce para cada pasada del carro lo cual consiste de un total de 100 cada una lo cual para la determinación de los valores mencionados hay un total de 100 aceleración y a su vez 100 error de cada aceleración.

Para la determinación de estos 100 datos por cada incógnita de tensión y fuerza de roce se trabajó con las ecuaciones donde para determinar tensión se necesita el total de masas utilizadas para la aceleración del carro, la g de la gravedad que no varía ya se toma con un único valor de 9,8 y la aceleración que fue determinada por el programa, en comparación para la fuerza de roce se necesita la tensión ya determinada, la masa del carro y la aceleración

- T = m(g−a) 2) fr = T –Ma

Una vez obtenido los valores de tensión y fuerza de roce se calculan el error de ambas, mostrada en la tabla siguiente:

Tablas

Tensión (N)

Error de tensión

Fuerza de roce (N)

Error de fuerza de roce

Tabla 1

0,2130

8,92*10⁻⁴

0,0740

1,09*10^(-3)

Tabla 2

0,3021

9,35*10⁻⁴

0,0671

1,10*10^(-3)

Tabla 3

0,3458

9,27*10⁻⁴

0,0705

1,13*10^(-3)

Tabla 4

0,5119

8,43*10⁻⁴

0,0755

1,67*10^(-3)

Tabla 5

0,1666

8,35*10⁻⁴

0,0628

1,01*10^(-3)

En la tabla se ve el promedio de la tensión y fuerza de roce tras las cinco tablas de datos por las distintas combinaciones que se utilizaron para la aceleración del carro dinámico estos datos fueron de 100 variaciones que variaban dependiendo de su aceleración tras la masa, su error fue calculada por fórmulas de derivadas para el error de tensión y el error de fuerza de roce.

Representando el grafico de la fuerza de roce por medio de un histograma se obtiene la frecuencia