Informe 4 Fisica II

TecsupP.F.R.LaboratoriodeFsicaII

LaboratoriodeFsicaII

Prctica de Laboratorio N 4

Segunda Ley de Newton

INFORME

Integrantes:Castro Rojas RichardCcasa Mamani AlexCcasa Medina TaniaChaco Huanca Elizabeth

Grupo:C12-02-A

Profesor:Klinge Villalba

Semana 8

Fechaderealizacin:24de AbrilFechadeentrega:02de Mayo

2012-I

PRCTICADELABORATORION04

SEGUNDALEYDENEWTON.

1. OBJETIVO

1) Verificar quecuandolafuerzaresultantesobreuncuerponoesnula,stese mueve conunmovimientoacelerado.2) Comprobarquelaaceleracinparaunafuerzadada,dependedeunapropiedad delcuerpollamadamasa.3) Verificarquelaaceleracin deuncuerpobajolaaccindeunafuerzaneta constante,esinversamenteproporcionalasumasa.

2. MATERIALES

ComputadorapersonalconprogramaDataStudioinstalado Sensordemovimientorotacional MvilPASCAR Polea Pesasconportapesas Cuerda Regla.

Sensor de mov. rotacionalMvilPASCARPoleasPesas con portapesas

cuerdacomputadoraRegla

Imgenes de los materiales a usar (propias)

La direccin de la aceleracin es la misma que la de la fuerza neta , el cuerpo en estado de reposo o movindose en cualquier direccin y a cualquier velocidad.

Para un cuerpo la razn del valor de la fuerza al de la aceleracin es siempre la misma, constante

La masa de un cuerpo es la magnitud escalar, numricamente igual a la fuerza necesaria para comunicarle la unidad de aceleracin.

Segunda LeyDeNewton.

Se denomina dinmica a la parte de la fsica que estudia conjuntamente el movimiento y las fuerzas que lo originan. Abarca toda la mecnica.

La aceleracin que toma un cuerpo es proporcional a la fuerza neta, externa que se le aplica, pero inversamente proporcional a su masa.Aceleracin =

Formulas a usar

Donde: a, es la aceleracinf, es la fierza neta externam, masa del cuerpo

4. PROCEDIMIENTO

Masadelmvilconstante.

IngresealprogramaDataStudio,hagaclicsobreelconocrearexperimento yseguidamente reconocer elsensor demovimiento rotacional previamente insertadoalainterfasePowerLink.

Seguidamente procedemos aconfigurar dicho sensor, paralocualhacemos dobleclicsobreelconorespectivo,yaseleccionadoe instalado,y y lo configuramosparaqueregistre50lecturasporsegundo.

UnavezcalibradoelsensorarrastramoselconoGrficosobreelconosensor demovimiento yseleccionamos lagrficavelocidad -aceleracin vstiempo, luegohacemoselmontajedelafigura1.

MONTAJE DE LA EXPERIENCIA 1

FIGURA N 1 (IMAGEN PROPIA )

Ahoracoloqueelmvilenlaposicininicial(a1 mdelapolea),empiecelas medicionesconlamasade30gramossuspendidadelhilo.

InicielatomadedatossoltandoelmvilyoprimiendoelbotnINICIOenla barra deconfiguracin principal deData Studio. Utilice lasherramientas de anlisisdelprogramaparadeterminarlavelocidadmediayaceleracinmedia.

Nopermitaqueelmvilgolpeelapolea.

Repitaelprocesohastacompletar10mediciones,luegotrabajeconmasasde50 y 70 gramos. Borre las mediciones incorrectas, no almacene datos innecesarios.

Llenelastablas1,2y3,calculandoelerrorabsoluto,elerrorporcentual, la desviacinmediayladesviacinestndar.

Parahacerel clculodela fuerzaexperimental,calculelamasaconlabalanzay con elvalor de ghallado en la prctica anterior calcule el valor de masa experimental.

TABLA 1 Con la masa de 30g.

Masa del mvil (kg): 0.252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)0,8750,8640,8690,8690,8710,87

Fuerza exp (N)0,02620,0260,0260,0260,02610,026

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,03120,02616,66%

Aceleracin promedio (m/s)1,0420,8716,50%

1,036f 0,254 Kg . 1,036 m/s2f 0,263 N

TABLA 2 Con la masa de 50g.

Masa del mvil (kg): 0,252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)1,3511,3411,3461,3421,3481,35

Fuerza exp (N)0,0670,0670,06730,06710,06740,0675

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,0810,067516,66%

Aceleracin promedio (m/s)1,6231,3516,82%

OBTENCION DE DATOS TERICOS:

1,35

f 0,254 Kg .1,623m/s2f 0,409N

TABLA 3 Con la masa de 70g.

Masa del mvil (kg): 0,252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)1,761,7391,7251,761,7571,748

Fuerza exp (N)0,1230,1220,120,1230,1230,122

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,1490,12218,10%

Aceleracin promedio (m/s)2,131,74817,90%

OBTENCION DE DATOS TERICOS:

2,119

f 0,254 Kg. 2,13m/s2f 0,538N

GRAFICA 1 CON PESO DE 30G

Interpretacin: nos muestra que la aceleracin es constante asi como la velocidad y en la posicin llega solo a 1 mt.

GRAFICA II CON PESO DE 50G

Interpretacion: se observa que el comportamiento de los datos son casi similares a los de la grafica anterior siendo las tomas hasta 1 metro y aumenta la aceleracion con respecto al a anterior

GRAFICA III CON PESO DE 70G

Interpretacin: la velocidad del mvil aumenta al igual que su aceleracin, esto se debe a que hay mayor peso en el sistema

4.1.1.Proponga mstresfuerzaslocalizadas enmodeloexperimental, cuyos efectossehandespreciadoconfinesdesimplificarlosclculos.

4.1.2.Evaluar el error porcentual en las tablas 1, 2 y 3. Proponga una justificacin sobreelporqudifiereelvalordelafuerzaexperimental respectoalafuerzaterica.

Tabla 1 cuando el valor es con 30g nos da un valor terico de 0.263N y uno experimental de 0.294N con un error porcentual de 16.50% Tabla 2 cuando el valor es con 50g nos da un valor terico de 0.409N y uno experimental de 0.408N con un error porcentual de Tabla 3 cuando el valor es con 75g nos da un valor terico de 0.538N y uno experimental de 0.663N con un error porcentual de Este error porcentual se debe a que no se considera varios aspectos en este experimento tales como la friccin que ofrece el mvil ante el carril, el declive que presenta el carril adems del error humano que pueda haver al momento de hacer la experiencia

4.1.3.Suponiendoqueelerrorporcentualsedebeexclusivamentea fuerzasde friccin,calculeunvalordeunafuerzaequivalentey sucoeficientede friccinparacadacaso.Asumalos valoresconocidosdel modelo experimental.

El error esta que est dado en las tablas anteriores se debe a que existe friccin entre el mvil el carril, por ello que se da este porcentaje de error

4.1.4.Segn los resultados obtenidos, exprese y justifique el tipo de proporcionalidadentrelafuerzaresultante ylaaceleracindelsistema.

Segn el experimento cuando se aplic distintos tipos de masas al sistema de poleas tienden a caer hacia el suelo, esto se debe a la gravedad y el efecto que ocasiona es que a mayor peso habr mayor aceleracin en el mvil del sistema.

Masadelmvilvariable.Conserveelmontajeanteriorsoloqueahoramantengalamasasuspendidodelhilo conunvalorde50gry vareahoraelvalordelamasadelmvil(verfigura2), empiececonunamasaaadidade100gryluegocambielamasaa250y500 gramosycompletelastablas4,5y6.

MOVIL PASCAR CON PESO ENSIMA

Imagen N2 (figura propia)

TecsupP.F.R.LaboratoriodeFsicaII

TABLA 4 Mvil con carga de 100g.

Masa del mvil (kg): 0,252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)1,0131,0111,0081,0121,0051,009

Fuerza exp (N)0,050,050,050,050,050,05

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,0610,0518,03%

Aceleracin promedio (m/s)1,211,00916,62%

0,76f 0,354 Kg .0,76 m/s2f 0,271N

TABLA 5 Mvil con carga de 250g.

Masa del mvil (kg): 0,252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)0,7210,7350,7240,730,7390,729

Fuerza exp (N)0,0360,0370,0360,0360,0370,0364

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,0440,036417,27%

Aceleracin promedio (m/s)0,8870,72917,82%

0,88f 0,504 Kg .0,88m/s2f 0,45N

TABLA 6 Mvil con carga de 500g.

Masa del mvil (kg): 0,252kg12345Promedio

Aceleracin exp (m/s)0,4950,4970,4960,4950,4930,495

Fuerza exp (N)0,0250,0250,0250,0250,0250,025

AnlisisValor TericoValor ExperimentalError Porcentual

Fuerza promedio (N)0,030,02516,66%

Aceleracin promedio (m/s)0,610,49318,84%

0,493f 0,754 Kg .0,833m/s2f 0,628N

GRAFICA IV - MOVIL CON CARGA DE 100 G

Interpretacin: la velocidad disminuye al igual que la aceleracin, esto se debe al peso que presenta el movil

GRAFICA V - MOVIL CON CARGA DE 250 G

Intepretacion: al igual que la grafica anterior el mvil va mas lento aun por que se le duplico su peso

GRAFICA VI - MOVIL CON CARGA DE 500 G

Interpretacin: el mvil presenta mas friccin gracias a que tiene mas peso y por lo tanto va mas lento.

4.2.1.Segn elmodelo, seagrega sucesivamente masas almvil Cmo afectaalaaceleracin delsistema?Qutipodeproporcionalidad existe entrelamasaylaaceleracin?Justifiqueconayudadelosdatosmedidos.

Afecta la aceleracin del sistema, esto se debe a que son inversamente proporcionales, esto quiere decir que a mayor masa sobre el mvil menor ser la aceleracin, y ser por accin de la friccin en el sistema

4.2.2.SegnlosdatosmedidosCulesladiferenciaentrelaaceleracintericay la aceleracinexperimental?Expreseparacadacasoentrminosdelerror porcentual.

El porcentaje de error es elevado debido a que la fuerza del mvil es menor que la fuerza de la pesa debido a que presenta una fuerza opositora. Ver tablas 4,5,6

4.2.3.Conlosdatosdelmontaje,realiceunDCLparacadacasosuponiendo la presenciadeunafuerzadefriccin.Esstarelevante?

n

T

F. FRICCION

w

w

4.2.4.Dequdepende lafuerzadefriccin? Culeslaevidencia dequela fuerzadefriccines relevanteenel modelo?Justifiqueconlosdatosdel montaje.

La fuerza de friccin esta dada por el peso del mvil a mayor peso en este mayor ser la fuerza de friccin como se observ en las grficas IV, V, VI

5. OBSERVACIONES Se presenta error debido a la friccin El carril del mvil tiene que permanecer recto al momento del experimento La distancia que recorre el mvil tendr que ser de un metro exacto para que los datos sean ms uniformes Procurar que el mvil no choque con la polea

6. CONCLUSIONES

Se concluye que la aceleracin fue constante para todos los montajes La fuerza de friccin est dada por la masa del mvil y la resistencia que presenta este. La aceleracin depende de cuanta masa se le ponga al sistema. Se hacen 5 tomas de datos por cada experimento para sacar el promedio y as tener datos ms exactos.7. BIBLIOGRAFIA Gua tecsup 2012 (rescatado el 01 de mayo )