Dinamica y Leyes de Newton 7 unmsm
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7/23/2019 Dinamica y Leyes de Newton 7 unmsm
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS(Universidad del Per, Decana de Amrica)
LABORATORIO DE FSICA I
2014
Dinmica y las leyes de New#!$es!#% Medina Medina
eanes%aro Navarro , Diego cd. 141!01!4
#evara $ivanco, %dgar cd. 141&02'2
orales nga, Pe*er cd.141&02'&
c+iling#e C+alco, *evencd.141!01-2
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1!
Dinmica / las e/es de Ne*on
ndice
1. Objetivos 3
2. Materiales 4
3. Marco Terico 6
4. Procedimiento 9
5. Cestionario 1!
6. Conclsin 2!
". biblio#ra$%a 21
a3ora*orio de 5sica 1
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Dinmica / las e/es de Ne*on
- +e#la(Es un instrumento de medicincon forma
de planc"a del$ada y rectan$ular que incluye una
escala $raduada dividida en unidades de lon$itud
por ejemplo cent%metros o pul$adas.
- ,o)ortes niversales: El soporte universal es una "erramienta que se
utiliza en laboratorio para realizar montajes con los materiales presentes
en el laboratorio y obtener sistemas de medicin o de diversas funciones.
- -inammetros( El dinammetro es un
instrumento utilizado para medir fuerzas o para
pesar objetos.
Cronometro(&nstrumento que ayuda a medir eltiempo con mayor exactitud.
* MARCO TE+RICO%
Princi)ios /ndamentales de la din0mica o lees de eton(
!as ideas bsicas de la 'inmica fueron establecidas por (alileo
donde lle$ a las si$uientes conclusiones:
a3ora*orio de 5sica 1
http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n -
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Dinmica / las e/es de Ne*on
Es necesaria una influencia externa para poner un cuerpo en
movimiento pero no se necesita una influencia externa para
conservar el movimiento de un cuerpo.
!os estados naturales de un cuerpo son: el reposo y el movimiento
rectil%neo y uniforme.
)odo cuerpo por naturaleza tiende a conservar dic"os estados
mientras no "aya una causa exterior que los modifique.
Esta tendencia de los cuerpos a conservar su estado natural se
llama inercia.
!a causa capaz de vencer la inercia de un cuerpo es la interaccincon otros cuerpos.
El movimiento de un cuerpo es el resultado de las interacciones
que existen entre *l y los cuerpos que le rodean.
!a interaccin entre dos cuerpos recibe el nombre de fuerza.
!as observaciones de (alileo fueron reco$idas por Newton en tres leyes:
Principio de Inercia - . 1 LEY DE NEWTON:
)odo cuerpo tiende a conservar su estado de reposo o de movimiento
rectil%neo y uniforme mientras no se ejerza sobre *l una fuerza.
!a $eraes toda causa capaz de vencer la inercia de los cuerpos.
Principio de proporcionalidad - 2 LEY DE NEWTON
)oda fuerza aplicada sobre un cuerpo que no est* equilibrada produce
una aceleracin que es proporcional a dic"a fuerza.
a3ora*orio de 5sica 1
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Dinmica / las e/es de Ne*on
!a masa inertees la expresin cuantitativa de inercia: cuanto mayor
sea la masa mayor resistencia ofrece el cuerpo a cambiar su estado de
movimiento es la relacin que existe entre la fuerza aplicada a un
cuerpo y la aceleracin adquirida por *ste.
!a masa #ravitatoria es la relacin que existe entre el peso de un
cuerpo y la aceleracin de la $ravedad.
!a masa es una ma$nitud intr%nseca de un cuerpo y su valor es
constante. El peso es una ma$nitud extr%nseca y su valor depende del
lu$ar y de las condiciones en que se mida.
eton: es la fuerza que aplicada a un cuerpo de + ,ilo de masa
le comunica una aceleracin de + m-s
Caracter%sticas(
+. /i un cuerpo tiene movimiento rectil%neo y uniforme la resultante
de las fuerzas que act0an sobre *l es nula.. #na fuerza instantnea produce un movimiento rectil%neo y
uniforme.1. #na fuerza constante produce un movimiento rectil%neo y
uniformemente acelerado.2. #na fuerza constante en mdulo y sentido pero que cambia
continuamente de direccin produce un movimiento circular
uniforme.
Principio de accin y reaccin - 3 LEY DE NEWTON.
3uando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro *ste ejerce otra fuerza
i$ual y de sentido contrario sobre el primero.
!a accin y la reaccin jams se pueden anular mutuamente porque
act0an sobre cuerpos distintos.
a3ora*orio de 5sica 1
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Dinmica / las e/es de Ne*on
, "ROCEDIMIENTO%
- 7 +7C'8 /+:7 ; 7C+7C'8.
+. #se la balanza de 1 brazos para masas mayores de 4+5$. 3oloque la
pesa de 67$ en el extremo de los brazos lo cual le permitir medir
"asta + 4+5$. 8ida la masa del carro.
. 3oloque la prensa portapolea en el borde anc"o de la mesa y ajuste
verticalmente el listn de madera al borde de la mesa utilizando para ello
las dos prensas el cual se comporta como parac"oques.
1. 8arque la distancia de 95cm sobre la mesa que es la lon$itud entre el
punto de partida y el parac"oques.
2. linee la cuerda que "a de jalar al carro a la altura de la polea esta
debe de estar paralela a la mesa; vea que la cuerda ten$a la lon$itud
apropiada desde el carro pe$ado al parac"oques "asta el piso cuyo
extremo tiene al portapesas vertical.
7. 3oloque cuatro masas de 75$ sobre el carro y ate el portapesas al
extremo de la cuerda despu*s de la polea tal como indica la on$a al carro antes de la l%nea del partidor sincronice el inicio del
desplazamiento con el cronmetro y tome la medida del tiempo. El peso
del portapesas ser llamada
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Dinmica / las e/es de Ne*on
No olvide de re$istrar los tiempos. 3ontinu* este procedimiento "asta
lle$ar a
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Dinmica / las e/es de Ne*on
d=v0t+
1
2at
2
Entonces como:
v0=0 ;a=
2d
t2
7 +7C'8 M7,7 ; 7C+7C'8.
+A rme el sistema tal como indica la
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Dinmica / las e/es de Ne*on
)?!
/era constante >)orta)esas? < !.19."D E !.59."D < 5.D6D
-istancia a recorrer d < !."! m
t+>s?
t>s?
t1>s?
t
>s?
t2
>s?
a
>m@s2?M#?
Car#ade
masa>A#?
Masa delcocBecon
car#aM> A# ?
1.+5 1.5= 1.+ 1.+5 6.76 5.+7 5.26 5.57 8c B 5.=
.6= 1.51 .62 .69 9.99 5.+4 5.26 5.57 8c B 5.4
.= .4= .49 .46 =.2 5.+6 5.26 5.57 8c B 5.7
.4 .7= .77 .79 4.44 5.+ 5.26 5.57 8c B 5.2
.71 .2= .27 .29 4.+= 5.1 5.26 5.57 8c B 5.1
.2+ .2+ .21 .2 7.92 5.2 5.26 5.57 8c B 5.
.1= .14 .1= .1= 7.45 5.7 5.26 5.57 8c B 5.+
. .= .2 .2 7.51 5.9 5.26!.!5
8c
3alculamos la aceleracin mediante la frmula:
d=v0t+
1
2at
2
Entonces como
v0=0 ;a=
2d
t2
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Dinmica / las e/es de Ne*on
DE LA RELACIN DE LA FUERZA EN LA ACCION Y REACCIN
1. Arme el sistema tal como indica la figura 7.4. Conteste la pregunta Qu significa el valor
que indica el dinammetro?
6acemos el diagrama corres7ondien*e
%m7e8ando 7or la derec+aT
1mg=0 , entoncesT
1=mg
a 9g#ra sig#ien*e m#es*ra la 7olea
Para :#e el *ro8o de c#erda es*e en e:#ili3rio F=0
Descom7oniendo las ;#er8as so3re el *ro8o de c#erda en lose
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Dinmica / las e/es de Ne*on
K1=ml=
7.356.37
10.778.75=0.49
Entonces Y=MX+bY=0.49 X+b
Geemplazamos @9.=7 4.1=A para "allar b
6.37=0.498.75+bb=2.08
Y=0.49X+2.08
El valor dek1 que es el de la pendiente indica la masa debido aero adems nos piden calcular el error porcentual cometido durante la
medicin directa de la masa del carro @error experimental porcentualA.
Ex=( valorteoricovalorexperimentalvalorteorico )
El valor terico lo tenemos en la tabla + que es ,$
Ex=
(1.5520.49
1.552
)100=0.68
2. D3mo interpreta dinmicamente el ori$en de coordenadas de la $rfica +FD>odr%a definir la masaF D3moF
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3omo la $rfica muestra a
0 0.2 0.4 0.E 0.- 10
0.2
0.4
0.E
0.-
1
Re1!s!
F.e#/a
Acele#aci0n
En el otro caso la masa se podr%a definir de la relacin
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Tercera le de eton( al estar en contacto dos objetos si uno le
influencia una fuerza al otro; entonces al resultado de eso el cuerpo
influenciado le influye una fuerza al objeto inicial con una ma$nitud i$ual
pero direccin contraria.
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7. DEs perezosa la naturalezaF Gecuerde ejemplos: del ma$o la mesa los
platos y el mantel; de los efectos que experimenta una persona cuando
viaja parado en un mnibus.
!a naturaleza no es perezosa si no complicada ya con los avances cient%ficos se
est lo$rando saber y predecir el comportamiento de la naturaleza
!ey de la inercia:
!a primera ley de Newton es la !ey de la inercia y dice que:
J)odo cuerpo permanece en reposo o se desplaza con movimiento rectil%neo
uniforme siempre que no act0e sobre *l una fuerza exterior que cambie su
estadoM.
/i pensamos en todo lo que "acemos diariamente no es dif%cil entender que para
mover un cuerpo debemos aplicar una fuerza y para detenerlo tambi*n. !ainercia es la resistencia de un cuerpo en reposo al movimiento o de un cuerpo en
movimiento a la aceleracin al retardo en su desplazamiento o a un cambio de
direccin del mismo. >ara vencer la inercia debe aplicarse una fuerza.
l$unos ejemplos:
+. #na part%cula @o cualquier otra cosa: persona pelota perro etc.A en reposo
. 3uando vamos en el auto y frenamos bruscamente; entonces nuestro cuerpo
tiende a irse "acia adelante.
1. 3uando empujamos un cajn un carrito de compras que est*n en reposo.2. #n automvil que viaja a velocidad constante @ej. 45,m-"A
7. 3uando frenamos al$0n objeto que bien con velocidad constante
El truco del mantel en la mesa:
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!a primera ley de Newton seala que M)odo cuerpo continua en su estado de
reposo o velocidad uniforme en l%nea recta a menos que una fuerza neta actu*
sobre *l y lo obli$ue a cambiar ese estadoM.
3onclusiones:
Icuando se jala lentamente el mantel de la mesa los objetos @cualquier objetoA se
movern al ritmo de la fuerza del mantel lo cual se mover los objetos.
Ipero cuando se ejerce una mayor fuerza o sea se jala rpidamente el mantel los
objetos se quedaran intacto y no se movern de su lu$ar
El truco es aplicar el principio de inercia. En ambos casos la situacin debe
cumplir dos condiciones: la masa de los objetos que estn sobre el mantel no
puede ser muy pequea y el roce entre los objetos y el mantel no debe ser muy
$rande.
Efectos de experimentacin del mnibus en movimiento:
Entonces cuando estn en reposo y el autob0s acelera las personas
tienden a ir "acia atrs por lo que aplican una fuerza para mantener la
velocidad del autob0s @en este caso los sillonesA.
!o mismo para cuando est en movimiento las personas aplican una
fuerza para frenar con el autob0s.
>or lo cual el bus @incluidos los pasajerosA est Mcar$adosM de inercia. l
bus frenar la inercia que lleva nuestro cuerpo ms nuestro peso @eso le da
una aceleracin mayorA "ace que nuestro cuerpo quiera se$uir "acia
adelante como si el bus si$uiera avanzando por lo cual nos vamos "acia
adelante. /i bien es solo un pequeo momento depende de la velocidad
que lleve el bus y el frenazo que pe$ue este es as% como lo vamos a
sentir.
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Equivalencias:
+NH +57dinas
+N H5.+5 P$ f
+P$f H6.9 N
+$ fH69+ dinas
9. D3mo interpreta dinmicamente el ori$en de coordenadas de la $rfica +FD>odr%a definir la masaF D3moF
3omo la $rfica muestra a
0 0.2 0.4 0.E 0.- 10
0.2
0.4
0.E
0.-
1
Re1!s!
F.e#/a
Acele#aci0n
En el otro caso la masa se podr%a definir de la relacin
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2 CONCLUSIONES%
o !as !eyes de Newton son de forma universal *stas a pesar del
tiempo si$uen vi$entes y se aplican en todo lo que conocemos y"acemos a diario.
o #n cuerpo de masa constante permanece en estado de reposo o de
movimiento con una velocidad constante en l%nea recta a menos que
sobre ella act0a una fuerza.
o 3uando un cuerpo es afectado por una fuerza resultante esta
experimenta una aceleracin cuyo valor es directamente
proporcional a dic"a fuerza e inversamente proporcional a la masa
del cuerpo.
o /i un cuerpo le aplica una fuerza a otro @ccinA; entonces el otro le
aplica una fuerza i$ual y en sentido contrario al primero @reaccinA.
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3 BIBLIO4RAFA%
8anual de !aboratorio