Trabajo Practico de Física Nro. 3

 

 

 

‘Principio de masa’

 

 

 

Objetivo:

              Estudiar la Segunda Ley de la Dinámica.

 

 

Material utilizado:

                                 carrito,

                                 platillo,

                                 poleas,

                                 cronometro,

                                 pesas,

                                 cinta métrica.

 

Procedimiento:

 

Primera parte:

 

         Armamos el dispositivo indicado en la figura colocando todas las pesas en el carrito.  Luego sacamos una

de ellas y la acomodamos en el platillo y dejamos en libertad al carrito.

         Observamos el movimiento que lo afecto, y decidimos estudiar el tipo de movimiento que el carrito realizaba.

         Marcamos sobre la pista distintas distancias midiendo el tiempo que tardaba el carrito en recorrerlas, habiendo partido del reposo con la misma cantidad de pesas.  Con los datos obtenidos confeccionamos el siguiente cuadro:

 

 

Medición    X ( cm)            T (seg.)    T_p (seg.)  T_p²(seg.²)

    Nro.

                                          1,38s      

      1      80 cm ± 1cm       1,52s      1,5s±0,2s  2,25s²±,6s²  

                                          1,60s 

 

                                         1,67s 

      2      100cm ± 1cm     1,56s   1,57s±0,2s  2,46s²±0,63s²

                                         1,49s

 

                                         1,88s

      3     120cm± 1cm       1,78s  1,8s±0,2s    3,24s²±0,72s²

                                         1.75s

 

                                        1,94s

       4     140cm± 1cm     1,97s  1,98s±0,2s  3,92s²±0,79s²

                                        2,04s

 

                                          1,95s

      5       160cm± 1cm      2,17s   2,05s±0,2s  4,2s²±0,82s²

                                          2,02s

 

         Adjuntamos los gráficos X = f(T) y X = f(T²).  De los gráficos dedujimos que el carrito se desplaza con Movimiento Rectilineo Uniformemente Acelerado.  La aceleración fue de :

a_max = 90,1 cm/s²

a_min = 64,08 cm/s²

 

         La constante del desplazamiento se obtiene de la siguiente manera:

 

X = X_o + V_o t + ½ a t²

 

 

Segunda Parte:

         Relación entre la fuerza aplicada y la aceleración adquirida.  Estudiaremos el movimiento que tendrá el carrito al variar el peso en el platillo.  Tomamos como distancia 1m para realizar las mediciones.  Con los datos obtenidos realizamos la siguiente tabla:

 

Medición  F(Newtons)     X ( cm)              T (seg.)    T_p (seg.)  T_p²(seg.²)              aceleracion(m/s²)

    Nro.

                                                                   2,84s           

     1        0,3N±0,01N    100 cm ± 1cm         3,11s   2,98s±0,2s  8,88s²±1,19s²    0,23 m/s²±0,03 m/s²

                                                                   2,98s 

 

                                                               2,31s 

      2       0,4N±0,02N    100cm ± 1cm     2,24s    2,32s±0,2s  5,38s²±0,93s²            (0,37±0,07)m/s²

                                                               2,41s

 

               0,5N±0,03N                                2,25s

      3                                 100cm± 1cm     2,20s    2,22s±0,2s   4,93s²±0,89s²            (0,41±0,08) m/s²

                                                                  2,20s

 

                                                                  1,85s

       4      0,7N±0,04N      100cm± 1cm       1,61s    1,77s±0,2s  3,13s²±0,71s²              (0,54±0,15) m/s²

                                                                  1,84s

 

                                                                  1,28s

      5       1,2N±0,05N      100cm± 1cm       1,31s      1,33s±0,2s  1,77s²±0,53s²    (1,13±0,35) m/s²

                                                                  1,40s

 

Adjuntamos gráfico de a ₌ f(F) .

         La dependencia entre F y a es F = m . a

 

Masa: (obtenida del gráfico)  M = F / a

MASA_MAX = 1,41Kg

MASA_MIN = 1,11Kg

MASA_PROM =  1,26 Kg  ± 0,15 Kg

         Repetimos el experimento modificando la masa del sistema, agregando pesas al carrito.  (El carrito ya tenia todas las pesas dentro, incluida la de 200g.)

         Con los datos obtenidos confeccionamos el siguiente cuadro:

 

Medición  F(Newtons)     X ( cm)              T (seg.)    T_p (seg.)  T_p²(seg.²)              aceleracion(m/s²)

    Nro.

                                                                   3,33s           

      1         0,3N±0,01N   100 cm ± 1cm   3,39s     3,34s±0,2s  11,16s²±1,34s²          (0,18±0,02)m/s²

                                                                   3,30s 

 

                                                                   2,66s 

      2       0,4N±0,02N      100cm ± 1cm     2,73s    2,69s±0,2s  7,24s²±1,08s²            (0,28±0,04)m/s²

                                                                   2,68s

 

               0,5N±0,03N                                2,63s

      3                                 100cm± 1cm     2,63s    2,57s±0,2s   6,6s²±1,02s²            (0,3±0,05) m/s²

                                                                   2,45s

 

                                                                  1,63s

       4      0,7N±0,04N      100cm± 1cm     1,95s    1,86s±0,2s  3,46s²±0,74s²              (0,58±0,13) m/s²

                                                                  2,01s

 

                                                                  1,59s

      5       1,2N±0,05N      100cm± 1cm    1,75s      1,51s±0,2s  2,28s²±0,6s²    (0,88±0,24) m/s²

                                                                 1,38s

         Con los datos obtenidos graficamos a = f(F)

 

La masa la obtuvimos del gráfico

MASA_MAX = 1,64Kg

MASA_MIN =  1,45Kg

MASA_PROM =  1,545 Kg  ± 0,095 Kg