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Principio de masa 2
Agregado: 12 de ABRIL de 2000 | Palabras: 926 | Votar! | Sin Votos |
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Trabajo Práctico de Física n-3
Principio de masa
·
Objetivo: Estudio de la
segunda ley de la Dinámica
·
Material
utilizado: - Carrito
-
Platillo
-
Poleas
-
Cronómetro
-
Pesas
-
Cinta métrica
Procedimiento
Primera parte
                    En primer lugar, dispusimos los materiales de la siguiente manera:
1,2m 1m 0,8m 0m
Marcamos a partir de 0,8m cinco distancias de una
diferencia de 0,2m. Ubicamos las pesas, salvo la de 200g, en el carrito.
Medimos el tiempo que tarda el carrito en recorrerlas
distancias determinadas, partiendo del estado de reposo y tomando tres mediciones
para cada distancia.
Dispusimos los resultados en el siguiente cuadro:
Cuadro N*1
 X(cm)
t(s) tp(s) tp2(s2)
 2,15
80 2,11 2,13 4,54
2,12
 2,33
  100 2,33 2,32 5,38
 2,32
2,5
120 2,55 2,54 6,45
2,57
2,79
  140
2,78 2,79 7,78
2,81
3,13
  160 3,13
3,13 9,8
3,12
Graficamos x=f(tp) con E(t)=0,2s y Ex=1cm y
obtuvimos una curva, que suponemos es una rama de parábola. Entonces graficamos
x=f(t2), propagando analíticamente E(t2)
E(t2)= 2. et
 E(t2)= 2. Et. t2 =2. 0,2 s. 2,13 s
= 0,85s (para 80cm)
=0,93s (para 100cm)
=1,02s (para
120cm)
=1,12s (para 140cm)
=1,25s (para
160cm)
Al obtener una recta, confirmamos que se trataba de
una parábola.
Por ello deducimos que el carrito es un M.R.U.V
Para obtener la aceleración partimos de la ecuación
horaria:
X=X0+V0 . t+ ½ a. t2
Como X0=0 y V0=0:
X= ½ a. t2
X/ t2
= ½ a
X/ t2= Pendiente de X
a = 2. Pndiente de X
Averiguamos el valor de a utilizando el método de
pendientes máximas y mínimas:
- Marcamos un punto A sobre la recta mínima:
Ym = 65cm = 16,25cm/s2 =½ am
  Xm 4s2
am= 16,25cm/s2
- Marcamos un punto A’ sobre la recta máxima
 YM= 75cm = 18,75, =½ aM
 XM 4s2
aM= 18,75cm/s2
  a= aM+am = 18,75cm/s2+16,25,cm/s2 =17,5 ,cm/s2
2 2
Ea= aM-am = 1,25cm/s2
 2
 a=(17,5 ±
1,25)cm/s2
Segunda parte
Para esta segunda parte, tomamos una distancia fija de
1m, luego colocamos todas las pesas menos la de 200g en el carrito y medimos el
tiempo que tarda en recorrer esa distancia, partiendo de reposo.
Calculamos la a por medio de: 2X
 t2
Repetimos el experimento, trasladando pesas del
carrito al platillo (una por vez).
Dispusimos los valores en este cuadro:
Cuadro N*2
F(N)
X(m) t(s) tp(s) t2p(s2) a(m/s2)
 2,49
  0,3
2,55 2,52 6,35 0,31
  2,53
1,92
  0,5
1,91 1,93 3,37 0,54
  1,95
 1,66
 0,7 1 1,63 1,66 2,67 0,72
  1,68
1,51
  0,9 1,49 1,51 2,28 0,88
  1,54
 1,28
1,1 1,28 130 1,69 1,18
 1,35
Ahora graficamos a=f(t), propagando incertezas en a:
ea= ex + 2. et
Ea= (ex + 2. et)
   Ea= (Ex + 2. Et) . a= 0,01m +
2. 0,2s . 0,31 = 0,05m/s2
  X0 t0
1m 2,52s
=0,12m/s2
=0,18m/s2
=0,24m/s2
=0,37m/s2
      Obtuvimos una recta que pasa por el origen. Entonces F y a son magnitudes directamente proporcionales. Basándonos en la segunda
ley de Newton, podemos decir que la pendiente de este gráfico representa a la
inversa de la masa inercial del sistema.
Utilizando el método gráfico de pendientes máximas y
mínimas, calculamos la masa con su incerteza.
- Marcamos un punto A sobre la recta mínima:
  Ym =0,34m/s2 = 0,85kg
Xm 0,4N
- Marcamos un punto A’ sobre la recta máxima
  YM = 0,5m/s2 = 1,25kg
XM 0,4N
m10=mM+mm= 1,05kg
 2
 Em= mM-mm= 0,2kg
2
m=(1,05± 0,2)kg
Repetimos el experimento modificando la masa total del
sistema, agregando la pesa de 200g al carrito.
Completamos el siguiente cuadro:
      CUADRO N*3
F(N)
X(m) t(s) tp(s) t2p(s2) a(m/s2)
 2,91
  0,3 2,87 2,90 8,41 0,24
2,92 
 2,19
  0,5 2,18 2,20 4,84 0,41
  2,22
1,85
 0,7 1 1,9 1,88 3,53 0,57
 1,89
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Monografías
