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Transcript
W
4 Calcula la fuerza ejercida por el soporte sobre
el dinamómetro. Explica como podrías medirla.
Laboratorio de Física I
Leyes de Newton
5 Ahora quita el dinamómetro y cuelga
directamente la masa al soporte. Haz el nuevo
diagrama de cuerpo libre de la masa.
Parte 1 Dinamómetro
Prepara el siguiente experimento.
Soporte
Dinamómetro
masa
6 ¿Será posible afirmar que la fuerza ejercida por
el soporte sobre la masa m es igual al peso de
la masa m ? ¿Cuál de las tres leyes de Newton
me permite asegurarlo?
m
7 De acuerdo a las mediciones que realizaste
¿Cuál es la magnitud de la fuerza ejercida por el
soporte sobre la masa m ?
1 Haz los diagramas de cuerpo libre del
dinamómetro y de la masa. Utiliza la misma
notación de la práctica pasada y pídele a tu
instructor que revise los diagramas antes de
continuar.
2 El resorte del dinamómetro experimenta un
desplazamiento x proporcional a la fuerza que
ejerce la masa m sobre el. Este comportamiento
es conocido como la ley de Hooke. El
dinamómetro proporciona una medición en N
(Newton) que es la unidad de Fuerza del SI.
¿Cuál es la fuerza que está midiendo el
dinamómetro de acuerdo a tu diagrama de
cuerpo libre?
3 Utilizando la primera ley de Newton analiza el
diagrama de cuerpo libre de la masa m .
Encuentra el peso de la masa utilizando las
unidades correctas al expresar tu resultado.
Explica claramente como se aplica la primera ley
de Newton en este caso.
8 Explica qué es un dinamómetro, qué mide y
ejemplifica cómo puedes utilizarlo para medir la
fuerza que ejerce un objeto sobre otro.
Antes de continuar pide al instructor que revise
tus respuestas.
Parte 2 Primera Ley de Newton
En esta parte se comprobará la primera ley de
Newton
“En ausencia de una fuerza neta, un objeto en
reposo permanece en reposo y un objeto en
movimiento permanece en movimiento con
velocidad constante”
Prepara el siguiente arreglo.
Cinta métrica

Fuerza F aplicada
por la mano.
14 ¿Cuál es la fuerza neta sobre la masa en este
caso?
Dinamómetro
masa
sensor de
movimiento
Parte 3 Segunda ley de Newton
Ahora se utilizará el siguiente arreglo.
Carrito
En el siguiente experimento cada integrante del
equipo elegirá uno de los siguientes roles:
Sensor de
movimiento
Riel
-
-
-
Operador de la computadora. Este
estudiante vigilará constantemente la
gráfica que despliega la computadora.
La gráfica de posición vs. tiempo debe
ser una línea recta durante todo el
experimento.
Dinamómetro. Este rol consiste en
observar la lectura del dinamómetro (si
hay variaciones o no) mientras la
masa m va ascendiendo.
Registro. Este integrante debe de
registrar los datos del experimento.
10 Mantenga al sistema en reposo ¿Cuál es la
lectura de dinamómetro? ¿Qué fuerza está
midiendo?
11 Suba lentamente el sistema de manera que la
velocidad sea constante. Repita varias veces el
movimiento pero con diferentes velocidades
¿Cuál fue la lectura del dinamómetro en cada
movimiento? ¿Hubo variaciones en la medición
de fuerza?
12 Ahora aumente la velocidad con la que sube
el sistema ¿Qué mide el dinamómetro mientras
la velocidad varía? Por ejemplo al momento de
detener el ascenso. Explique sus respuestas.
13 De acuerdo a la mediciones realizadas ¿Es
necesaria una fuerza neta para mover un objeto
con velocidad constante? ¿Cuál sería la lectura
del dinamómetro en este caso?
El riel reduce la fricción considerablemente pero
no la elimina.
15 Haga el diagrama de cuerpo libre del carrito
mientras desciende; incluya la fuerza de fricción
que actúa sobre el carrito.
16 Obtenga una expresión para la fuerza neta
que experimenta el carrito mientras desciende.
17 ¿Cómo utilizarías el dinamómetro para
obtener la fuerza neta sobre el carrito? Discute
con tu instructor tu respuesta y mídela.
18 Mida la masa del carrito y calcula su
aceleración mientras desciende. Muestre su
procedimiento.
19 Utilice el sensor de movimiento para medir la
aceleración del carrito.
20 Calcula el error porcentual entre el valor
teórico que obtuviste en el inciso 18 y el valor
experimental del paso 19 utilizando la siguiente
ecuación:
error
teórico exp erimental
pequeño. Considere que M
100%
teórico
m
1.00 kg y
10kg
21 ¿Cuáles son las causas de esta
discrepancia? Haz una lista.
Parte 4 Tercera ley de Newton
Observe la siguiente configuración.
Soporte
Dinamómetro 1
Dinamómetro 2
masa
1 ¿En que lugar colocarías el sensor para medir
la aceleración del bloque M y como lo harías?
Explica.
Problema 2
Dos bloques están conectados por una cuerda
sin masa como se muestra en la figura. La
fricción entre la masa M y el plano es muy
pequeña, el ángulo de inclinación del plano
es
20.0 , M 1.00 kg y m 10kg . Una

fuerza F se aplica sobre la masa M como se
muestra.
m

F
22 Haga el diagrama de cuerpo libre para cada
uno de los dinamómetros.
1 Haz el diagrama de cuerpo libre de las masas
m yM .

23 ¿Cómo podrías reacomodar los
dinamómetros de manera que puedas medir la
fuerza que ejerce el dinamómetro 1 sobre el
dinamómetro 2 y viceversa?
24 ¿Qué predice la tercera ley de Newton sobre
estas fuerzas?
25 Compartan el material con otros equipos y
midan estas dos fuerzas ¿Qué observas?
2 Si desapareciera la fuerza F el sistema se
aceleraría. Explica como usarías el dinamómetro
para medir la fuerza neta sobre la masa M
Problema 3
Tres bloques están conectados como se
muestra. El coeficiente de fricción entre las
masas M y el plano es muy pequeño, estas
están conectadas con la masa m por una
cuerda con masa despreciable. Las masas
M están unidas por un dinamómetro. Considere
20.0 ,
que el ángulo del plano es
M 1.00 kg y m 10kg .
1 Haga el diagrama de cuerpo libre de las tres
masas y el dinamómetro (de masa muy pequeña
comparada con la masa M )
M
Problema 1
Dos bloques están unidos por una cuerda sin
masa como se muestra. El plano tiene una
20 .0 y el coeficiente de
inclinación de
fricción entre la masa M y el plano es muy
M
Dinamómetro
m
2 ¿Cuál será la medición del dinamómetro?