En este proyecto comprobaremos que el movimiento circular uniforme (MCU) y el

movimiento circular uniformemente variado (MCUV), son movimientos que aplicamos en la

vida diaria casi sin darnos cuenta, este movimiento es muy sencillo en realidad ya que este

movimiento es circular y depende de la velocidad angular y tangencial, posición angular,

posición tangencial, rapidez y aceleración para llevarse a cabo, con base en ellas se define

si es MCU o MCUV, ya que el MCU es con una velocidad constante y MCUV tiene un aumento o

una disminución en su velocidad, además de que el MCU tiene una rapidez constante más sin

embargo su velocidad no loes, la velocidad que tiene cambia a cada instante de dirección,

en este caso implica una aceleración y a su vez varia dirección.

En contrario del MCUV, este movimiento tiene una aceleración angular y tangencial que

modifican a las velocidades correspondientes, la velocidad angular y tangencial.

Verificar que todo cuerpo permanezca en estado de reposo o de movimiento

rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él.

Verificar que la fuerza que actúa sobre el cuerpo sea directamente proporcional a la

aceleración.

Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales y

realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software DATA STUDIO.

Analizar utilizando DATA STUDIO los resultados que se obtienen de mediciones y

observaciones, para predecir comportamientos previos o posteriores a la toma de

datos, junto con la verificación de parámetros estadísticos.

Ser capaz de configurar e implementar equipos para toma de datos experimentales

realizar un análisis grafico utilizando como herramienta el software Data Studio.

Utilizar el software Data Studio para verificación de parámetros estadísticos

respecto a la información registrada.

Analizar usando Data Studio los resultados que se obtienen de mediciones y

observaciones, para predecir comportamientos previos o posteriores a la toma de

datos, junto con la verificación de parámetros estadísticos.

1. PRIMERA LEY DE NEWTON: Principio de inercia

La primera Ley de Newton no distingue entre un cuerpo en reposo y otro en movimiento

rectilíneo uniforme. Esto solo depende del sistema de referencia desde el que se observa

el objeto. Consideremos como un ejemplo un vagón en el que se coloca una mesa con un

libro sobre su superficie de madera que no existe fricción entre el libro y la mesa. Si el

vagón se mueve con velocidad uniforme y sobre el libro no actúa fuerza

alguna, seguirá en reposo sobre la mesa, tanto para un observador sobre la vagoneta

como para un observador sobre la vía .

Sistema de referencia inercial

Sin embargo, supongamos que inicialmente el vagón está en reposo y que en el instante

comienza a avanzar con una cierta aceleración, . En este caso el libro

permanecerá en reposo respecto a la vía, pero no respecto al vagón. ¡Y sobre él no actúa

ninguna fuerza! Esto quiere decir que la primera ley de Newton no se verifica en

cualquier sistema de referencia. Se denominan sistemas de referencia inerciales a

aquellos en los que sí se verifica la ley de la inercia: Un sistema de referencia inercial es

aquel en que un cuerpo que no está sometido a la acción de ninguna fuerza se mueve con

velocidad constante.

Cualquier sistema de referencia que se mueve con velocidad constante respecto a otro

sistema inercial es a su vez un sistema inercial. La Tierra no es un sistema inercial

perfecto puesto que tiene dos aceleraciones centrípetas: una debida a su movimiento de

rotación sobre su eje y otra debida al movimiento de traslación alrededor del Sol. Sin

embrago, estas aceleraciones son muy pequeñas y generalmente no se comete

demasiado error si se considera a la Tierra como un sistema de referencia inercial. A

menos que se especifique lo contrario los sistemas que consideramos habitualmente son

inerciales. Los sistemas de referencia más inerciales que existen son las denominadas

estrellas fijas, que son estrellas tan alejadas de la Tierra que sus movimientos resultan

indetectables.

Sistema de referencia no inercial

2. SEGUNDA LEY DE NEWTON: Principio de fuerzas y masas

La primera ley de Newton explica qué le sucede a un objeto cuando la resultante de todas

las fuerzas externas sobre él es nula. La segunda explica lo que le sucede cuando se

ejerce una fuerza neta no nula sobre él. En realidad, estas dos leyes pueden considerarse

como una definición de fuerza. Una fuerza es la causa capaz de provocar en un cuerpo un

cambio de velocidad, es decir, una aceleración. Además, la dirección de la aceleración

coincide con la de la fuerza y el parámetro que relaciona fuerza y aceleración es

precisamente la masa del objeto, una propiedad intrínseca a él.

Sin embargo, la experiencia nos dice que algunas veces la fuerza se manifiesta de forma

ligeramente distinta. Cuando actúa una fuerza sobre un cuerpo extenso éste puede

acelerarse (y desplazarse) o simplemente deformarse. En realidad, lo que pasa en este

último caso es que hay un desplazamiento relativo entre las partículas que forman el

objeto y se modifica su geometría. Es decir, tienen lugar aceleraciones, pero a nivel

microscópico.

La aceleración, como vector, de un objeto es proporcional a la fuerza total que actúa

sobre el objeto. La constante de proporcionalidad es la masa.

La segunda ley de Newton, establece que las fuerzas son influencias externas que aceleran los cuerpos en un sistema de referencia inercial. La misma fuerza produce

diferentes aceleraciones en diferentes cuerpos, en relación a la masa de los cuerpos.

Por lo tanto, la masa está relacionada con la inercia del cuerpo, en que mientras más

masa, más difícil es cambiar la velocidad del cuerpo.

1. las fuerzas se pueden comparar usando resortes, o elásticos iguales, y la

aceleración es en la dirección de la fuerza.

2. la masa es una característica fundamental que describe a un cuerpo. Esta

propiedad intrínseca tiene el mismo valor en la tierra, luna, espacio vacío, etc.

3. notemos que este concepto es bastante intuitivo. El mismo motor produce

diferentes aceleraciones en una moto o en un camión.

3. TERCERA LEY DE NEWTON: Principio de acción y reacción

Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce

una fuerza opuesta y de igual magnitud sobre el cuerpo A.

1. Cuando dos objetos interactúan, esto cuerpos ejercen fuerzas en el otro, y la 3ra

ley de Newton dice que estas fuerzas son iguales en magnitud y opuestas en dirección.

2. Es muy importante darse cuenta que actúa sobre B y que actúa sobre

A. Dado que tienen en general diferentes masas, sus aceleraciones tiene diferentes

magnitudes.

3. Este principio de “acción y reacción” es fundamental ya que permite estudiar las

fuerzas entre los objetos midiendo la aceleración de ellos. Por ejemplo, ha permitido establecer que hay 4 fuerzas o interacciones fundamentales en la

naturaleza.

4. La interacción entre los cuerpos no requieren necesariamente que los cuerpos

estén en contacto. El ejemplo más simple es la atracción que siente la tierra hacia

el sol.

LOS MATERIALES USADOS SON:

Computadora personal

.Programa Data Studio instalado

.Interfase Science Workshop 750

Sensor de fuerza

.Móvil PASCAR

Carro motorizado de movimiento uniforme

.Carril de aluminio con tope magnético y polea

.Hilo negro

Balanza

Set de masas

Sensor de movimiento

LOS PASOS PARA REALIZAR EL PROCEDIMIENTO SON (MÉTODO):

Verifique la conexión y estado de la fuente de alimentación de la interface. Luego

proceda a encenderla.

Encender el computador.

Ingresar al software DATA STUDIO seleccione crear experimento.

Seleccionar SENSOR DE MOVIMIENTO Y SENSOR DE FUERZA en la lista de sensores,

Luego eliminar la conexión según lo indicado en el software.

Configure el sensor de movimiento a fin de que sea capaz de registrar 30 lectoras por

segundo.

Configure el sensor de fuerza para un registro máximo de 5 newton en tracción y un

mínimo de 0 newton en comprensión, con sensibilidad baja.

Genere un gráfico para cada uno de los parámetros medidos por el sensor de

movimiento (aceleración, velocidad, y posición vs. Tiempo ) y por el sensor de fuerza

(fuerza vs. Tiempo).

Situe el carril sobre una superficie horizontal, luego póngalo a nivel empleando la

regla, para corregir la altura utilice el pie ajustable del extremo del carril.

Determine con ayuda de la BALANZA ANALÓGICA, la masa del carro, la masa del

sensor de movimiento y la masa del sensor de fuerza, anote todos los datos en la

tabla

GRÁFICA 1: ACELERACIÓN VS TIEMPO

En esta grafica tomamos la media como aceleración experimental

GRÁFICA 2: FUERZA VS TIEMPO

En esta grafica tomamos la media como la tensión experimental

GRÁFICAS

Para poder hallar la aceleración experimental y teorica tenemos que:

1)Pesar el móvil PASCAR y el sensor de fuerza juntos lo que llamaremos masa “M”.

2)pesar las monedas que llamaremos masa “m”

3) Los datos obtenidos son:

M=Mmovil + Msensor= 327,2g

m=30,0g

Hallaremos la Aceleración y Tensión teórica usando las formulas:

Reemplazamos los datos en la ecuación (3) y obtenemos nuestra aceleración teórica:

=

= = 0.801m/

Reemplazamos los datos en la ecuación (4) y obtenemos nuestra tensión teórica:

= M ( )

= 337.2

T=Ma…………………...................…..(1)

mg-T= ma………………………………….(2)

(1) + (2)

mg = Ma + ma

a(M+m) = mg

a=

………………………(3)

Reemplazamos (3) en (1)

T = M (

)……………….(4)

CÁLCULOS

-Realizaremos 10 casos para hallar un promedio de la At y la Tt:

Número de medición

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Prom

(m/ ) 0,61 0,61 0,60 0,60 0,59 0,62 0,60 0,62 0,61 0,62 0.608

(N) 0,27 0,28 0,27 0,28 0,26 0,27 0,27 0,29 0,28 0,28 0.275

(m/ ) 0,824

(N) 0,270

Ahora hallamos el error de la ACELERACIÓN

Ahora hallamos el error de la TENSIÓN

Las tres leyes del movimiento de Newton" se enuncian abajo en palabras modernas: como hemos visto todas necesitan un poco de explicación.

1. En ausencia de fuerzas, un objeto ("cuerpo") en descanso seguirá en descanso, y un

cuerpo moviéndose a una velocidad constante en línea recta, lo continuará haciendo indefinidamente.

2. Cuando se aplica una fuerza a un objeto, se acelera. La aceleración es en dirección a la

fuerza y proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se

mueve: a = k(F/m)donde k es algún número, dependiendo de las unidades en que se

midan F, m y a. Con unidades correctas (volveremos a ver esto), k = 1 dando a = F/m ó en la forma en que se encuentra normalmente en los libros de texto F = m a De forma

más precisa, deberíamos escribir F = ma siendo F y a vectores en la misma dirección

(indicados aquí en negrita, aunque esta convención no se sigue siempre en este

sitio Web). No obstante, cuando se sobreentiende una dirección única, se puede usar la

forma simple. 3. "La ley de la reacción" enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una

reacción igual y opuesta". En términos más explícitos:

"Las fuerzas son siempre producidas en pares, con direcciones opuestas y magnitudes

iguales. Si el cuerpo nº 1 actúa con una fuerza F sobre el cuerpo nº 2, entonces el cuerpo nº

2 actúa sobre el cuerpo nº 1 con una fuerza de igual intensidad y dirección opuesta."