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Fisica Mecánica. Experimentos

Experimento 9.
Segunda ley de newton

Visión general

Resumen

El estudiante demostrará la habilidad para hacer medidas y escribir datos correctos. Los datos serán obtenidos mediante la comprobación de la segunda ley, en un sistema rígido. El sistema rígido se construye por medio de dos masas (m1 y m2), atadas a los extremos de una cuerda ideal. La cuerda pasa por una polea ideal con número de ranuras, radio R y masa M conocidos. La polea se ubica en posición intermedia entre las masas (m1 y m2). La fuerza externa (T1), es vertical y hacia abajo producida por el peso de la masa m1. Una fuerza (T2), desplaza horizontalmente el carro dinámico de masa m2. Las masas m1 y m2, se trasladan. En la guía, aparece el diagrama de cuerpo libre para cada masa  (m1 y m2) y para la masa M de la polea. Así mismo, está explícito la segunda ley de Newton para translación (F = m*a), en los diagramas de cuerpo libre de las masas (m1 y m2) y la segunda ley de Newton para rotación (t = I* α), en el diagrama de cuerpo libre de la masa M de la polea. También, en la guía, aparece resuelto el sistema de ecuaciones que describen ambos movimientos (translación y rotación) y la relación entre las variables de los sistemas. Se registra el tiempo que tarda en pasar cada ranura de la polea con su respectivo ángulo por un punto dado. Se repiten las mediciones para 5 cinco pares de juegos de masas m1 y m2 diferentes. Se calcula la aceleración para cada par de las  fuerzas F1,  y F2 diferentes generadas por los pesos de las masas. Para el análisis gráfico se considera la variable independiente como exacta y solo existirá la incertidumbre expandida para la variable dependiente. Se construyen los cinco gráficos solicitados en la guía y se halla la pendiente para cada caso. El valor de la pendiente de cada gráfico se compara con el valor total de la masa del sistema para cada caso (cálculo de error porcentual) y se concluye. Los datos de las variables directas e indirectas, siempre deben expresarse en forma correcta, incluyendo nombres y unidades. El método para calcular la incertidumbre expandida para datos medidos en forma directa, está en la guía del experimento 2 y en la guía del experimento 6, está el método apra calcular la incertidumbre expandida de medidas indirectas. Se encontrará la relación que existe entre el movimiento de translación y el movimiento de rotación de un sistema rígido  

 

Palabras clave:

 Segunda ley de Newton, Masa inercial rotacional, Torque, Aceleración lineal o Aceleración tangencial, Aceleración angular.

Dinámica:

A continuación, observa cuidadosamente el vídeo "Segunda ley de Newton". Despues estudia detenidamente la guía del experimento 9 y despues registra la lista de observables con sus caraterísticas.

 

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