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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE CIENCIAS-ESCUELA DE FÍSICA
MAESTRÍA EN ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
CURSO: ENSEÑANZA DE LA FÍSICA –MECÁNICAPRÁCTICA # 8: DINÁMICA DE LA TRASLACIÓN RECTILÍNEA
Diego L. Aristizábal R.
Profesor asociado con tenencia de cargo, Escuela de Física de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín
Mayo de 2014
Temas

Introducción
I. Aspecto teórico

Leyes de Newton y sistemas inerciales
II. Experimentos



Experimento 1: Cuerpo descendiendo por un plano inclinado
Experimento 2: Cuerpo acelerado en un plano horizontal
Experimento 3: Máquina de Atwood (polea de masa despreciable)
Introducción
Recordar que Isaac Newton plantea en su contribución a la mecánica las tres leyes de movimiento (ley de
inercia o primera ley de Newton, ley de la dinámica o segunda ley de Newton y ley de acción y reacción o
tercera ley de Newton) y la ley de gravitación universal.
En esta práctica se tratará la segunda ley aplicada a cuerpos que se pueden considerar bajo el modelo de
partículas.
I.
Aspecto teórico
Leyes de Newton y sistemas inerciales
Newton formuló las conocidas tres leyes de movimiento (primera ley de Newton o ley de inercia, segunda
ley de Newton o ley de la fuerza y tercera ley de Newton o ley de acción-reacción) y la ley de gravitación
universal. Estas se enuncian esencialmente para partículas.
La ley de acción y reacción se trabajó en el módulo sobre diagramas de fuerza y la ley de gravitación en el
módulo de fuerzas especiales en mecánica parte I.
Ley de inercia (primera ley de Newton)
“Todo cuerpo (partícula) permanece en su estado de reposo, o de movimiento uniforme en línea recta,
excepto si sobre él actúan fuerzas”. En otros términos, se podría decir: “Un cuerpo (partícula) sobre el
cual no actúan fuerzas o si éstas actúan se anulan, se mueve con v constante”. Si el vector velocidad
es constante, su dirección es constante y el movimiento es rectilíneo, además su magnitud también es
constante y el movimiento es uniforme. El reposo es sólo un caso particular, v = 0.
1
Otra forma de enunciarla es: “Un cuerpo (partícula) sobre el cual no actúan fuerzas o si actúan se
anulan, se mueve en línea recta con rapidez constante o permanece en reposo si lo estaba”.
Es necesario concluir que como se está hablando de una única velocidad, se está refiriendo a un cuerpo
puntual, es decir, a una partícula. La pregunta básica será: ¿respecto a cuál marco de referencia se mide
esa velocidad? Y surge una gran dificultad: un mismo cuerpo puede estar en reposo respecto a un cierto
marco de referencia, moviéndose con velocidad constante respecto a otro y moviéndose aceleradamente
respecto a otro diferente, entonces, ¿en cuál marco se aplica la primera ley? La respuesta no es obvia y
parece redundante: estos marcos de referencia deben tener la característica de ser INERCIALES, en los
que la característica es que la ley de inercia se cumple en ellos; con base en esto la ley de inercia se puede
enunciar así:
“Existen ciertos marcos de referencia, llamados inerciales, respecto a los cuales un objeto, sobre el
cual la fuerza neta es nula, se mueve con v constante”.
Del concepto de velocidad relativa puede verse inmediatamente que si un determinado marco de referencia
es inercial, cualquier otro marco que se traslade con vector velocidad constante respecto al primero, será
también inercial.
Resumiendo:
Dado un marco de referencia inercial si,
F  0
el cuerpo (partícula) se traslada en línea recta con rapidez constante o permanece en reposo si lo estaba.
Nota: Cualquier cuerpo rígido que se encuentre fijo a la superficie terrestre se comporta de forma muy
aproximada como un marco de referencia inercial para el análisis mecánico de situaciones físicas locales.
El concepto de equilibrio
Cuando un cuerpo se encuentra en reposo respecto a un determinado marco de referencia inercial, se dice
que está en equilibrio estático; si se mueve con velocidad constante se dice que se encuentra en equilibrio
dinámico.
Segunda ley de Newton
A continuación se enuncia la segunda ley de Newton, que si bien no es como la enunció Newton
originalmente, si es equivalente:
Dado un marco de referencia inercial si sobre un cuerpo (partícula) las fuerzas que actúan no se anulan el
cuerpo (partícula) cambiará su velocidad, es decir estará acelerado de tal forma que se cumple,
2
 F = ma
en donde m es la llamada masa inercial del cuerpo.
Esta ley se conoce también con el nombre de ley de la fuerza o ley fundamental de la dinámica.
El peso desde la segunda ley de Newton
3
En la mayoría de los casos, la gente confunde la masa con el peso. Se dice que algo tiene mucha materia si
es muy pesado. Esto se debe a que se está acostumbrado a medir la cantidad de materia que contiene un
objeto por medio de la fuerza de atracción gravitacional que la tierra ejerce sobre él. Pero la masa es algo
más fundamental que el peso; la masa depende del número y del tipo de átomos que lo componen: es una
propiedad intrínseca del cuerpo. En tanto, el peso es una medida de la fuerza gravitacional que actúa sobre
el cuerpo y varía dependiendo del lugar donde éste se encuentre (en la Luna, en el planeta Tierra, en el
planeta Marte,...).
Sin embargo si se aplica la misma fuerza al objeto en la tierra y en la luna, la aceleración que adquiere éste
es la misma concluyéndose que la masa del cuerpo en la Luna y en el planeta Tierra es la misma.
Masa vs Peso
Masa: Cantidad de materia que contiene un cuerpo. Más específicamente, es una “medida de la inercia” que
presenta un cuerpo en respuesta a cualquier intento por ponerlo en movimiento, detenerlo, desviarlo o
cambiar en alguna forma su estado de movimiento o de reposo.
Peso: Fuerza de atracción gravitacional que ejerce el planeta Tierra (o la Luna, o el planeta Marte,...) sobre
el cuerpo.
La masa y el peso no son lo mismo, pero son proporcionales uno al otro. Los objetos cuya masa es grande son
muy pesados. Los objetos con masas pequeñas tienen pesos pequeños. En un mismo lugar, duplicar la masa
equivale a duplicar el peso. La masa tiene que ver con la cantidad de materia de un objeto y el peso tiene
que ver con la intensidad de la fuerza gravitacional que ejerce el planeta Tierra (la Luna,...) sobre el objeto.
Con base en la segunda ley de Newton de movimiento se puede deducir que si un cuerpo de masa m que
está sólo bajo la acción del PESO P (“caída libre”) se moverá con una aceleración igual a la aceleración de la
gravedad, cuyo valor promedio en la superficie terrestre es
g  9,80 m.s 2 , Figura 1. Es necesario agregar
que independientemente de la masa todos los cuerpos caen con esta aceleración. Con base en lo expresado
en éste párrafo se puede concluir que como,
 F = ma
Y como la única fuerza que actúa es P y la aceleración es g, entonces,
P = mg
Esta expresión en magnitud es,
P = mg
¿Cuánto pesa un Kilogramo?
4
Si se deja caer un cuerpo de 1,00 kg de masa en el planeta Tierra, Figura 1, éste desciende con una
aceleración igual a 9,80 m.s-2 (despreciando los efectos de rozamiento con el aire). Si aplica la segunda ley
de Newton, se obtiene:
Figura 1
P=mg
P= 1,00 kg   9,80 m.s -2  =9,80 N
Es decir el peso en el planeta Tierra, de 1,00 kg de masa es igual a 9,80 N (Newton).
En el sistema técnico (ST, que es muy usado en ingeniería) se dice que en el planeta Tierra un cuerpo cuya
masa es de 1,00 kg, tiene un peso de 1,00 kgf (kilogramo-fuerza). Esta unidad, obviamente, no es del
sistema internacional (SI). En conclusión, otra unidad de fuerza es el kgf que equivale a 9,80 N,
1, 00 kgf=9,80 N
En la luna ese mismo cuerpo de 1,00 kilogramo de masa sólo pesaría 1,60 N.
La caída Libre
Galileo mostró que todos los objetos que caen se mueven con la misma aceleración sin importar su masa
(como se comentó anteriormente). Esto es estrictamente cierto sólo si la resistencia del aire es
despreciable, es decir, si los objetos están en caída libre. En el vacío, una pluma y una piedra caen con la
misma aceleración (igual a 9,80 m.s-2 aquí en el planeta Tierra) debido a que la relación peso-masa ( P  g )
m
se mantiene constante, es decir, si se divide el valor del peso de la piedra entre su masa se obtiene el
mismo valor que si se divide el peso de la pluma entre su masa y este valor es g .
Marcos de referencias inerciales y la segunda ley de Newton
La ley de inercia o primera ley de Newton nuestra la exigencia para su aplicación de los denominados
marcos de referencia inerciales:
“Existen ciertos marcos de referencia, llamados inerciales, respecto a los cuales un objeto, sobre el cual la
fuerza neta es nula, se mueve con v constante”.
5
Para aplicar la segunda ley de Newton también es necesario hacerlo desde marcos de referencia
inerciales. Estos tienen las características de que todos miden la misma aceleración de un cuerpo. Para
sustentar esta última afirmación supóngase que los sistemas de coordenadas O y O’ están fijos a marcos de
referencia inerciales: el de O está en reposo y el de O’ se mueve con velocidad constante respecto a O,
Vo’/o, Figura 2.
Figura 2
Con base a la cinemática de movimiento relativo se sabe que,
rA/o' = rA/o - ro'/o
VA/o' = VA/o - Vo'/o
a A/o' = a A/o - a o'/o
Pero O’ es inercial por lo que se debe mover con velocidad constante respecto a O, entonces,
a o'/o = 0
Y por lo tanto,
a A/o' = a A/o
Es decir, todos los marcos inerciales deben medir la misma aceleración de los cuerpos.
No sobra entonces insistir en que si un determinado marco de referencia es inercial, cualquier otro
marco que se traslade con vector velocidad constante respecto al primero, será también inercial.
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Nota: Cualquier cuerpo rígido que se encuentre fijo a la superficie terrestre se comporta de forma muy
aproximada como un marco de referencia inercial para el análisis mecánico de situaciones físicas locales.
Fuerzas ficticias
En los marcos de referencia inerciales no hay presencia de las denominadas fuerzas ficticias, las cuales
“aparecen” cuando el marco de referencia está acelerado, como se ilustrará con algunos ejemplos.
Una fuerza ficticia es el efecto percibido por un observador en reposo respecto a un marco de referencia
no inercial cuando analiza el movimiento de un cuerpo desde ese marco como si fuera inercial.
Ejemplo de fuerza ficticia
Analizar el movimiento de un péndulo que se encuentra en un carro que acelera con aceleración constante a,
Figura 3.
Figura 3
Solución:
Desde el marco de referencia inercial:
7
Figura 4
La fuerza F la ejerce la cuerda sobre la masa pendular y la fuerza P la ejerce el planeta tierra sobre ésta,
Figura 1. Como la masa pendular está acelerada se cumple la segunda ley de Newton,
  Fx = m a A/o
  Fy = 0
Observar que solo hay aceleración en dirección X. Por lo tanto,
F sen α = m a A/o
[1]
F cos α - mg = 0
[2]
Pero,
a A/o = a
[3]
De las ecuaciones [1], [2] y [3] se puede calcular el ángulo  que se inclina el péndulo,
tan α =
a
g
Es interesante observar que conocida la inclinación  se podría averiguar el valor de la aceleración del
carro. Esto se emplea en ingeniería para la fabricación de los denominados acelerómetros. La masa pendular
al acelerar el carro trata de quedarse con la velocidad que tenía (ley de inercia): es decir este es un efecto
inercial que se aprovecha para construir los acelerómetros (los celulares y muchos dispositivos electrónicos
poseen estos elementos internamente).
Desde el marco de referencia no inercial:
Aquí el observador en O’ tiene serios problemas. Este se expresará así: La masa pendular está en equilibrio
ya que se mantiene con la misma inclinación  mientras no cambie la aceleración del carro y por lo tanto
aplicará la primera ley de Newton (para este observador el carro es como si estuviera en reposo y por lo
tanto considerará el carro como un marco de referencia inercial). Para lograr explicar esto se debe
“inventar una fuerza Fficticia, Figura 5. Es claro que la fuerza F la ejerce la cuerda sobre la masa pendular, la
fuerza P la ejerce el planeta Tierra sobre la masa pendular; pero quién o qué ejerce la fuerza F ficticia sobre
la masa pendular: NADIE o NADA. Esta “aparece” debido a la obligación de encontrar una fuerza que
equilibre la masa pendular (observar que la fuerza F que ejerce la cuerda tiene una componente en X que si
no se inventara esas fuera ficticia no habría forma de equilibrarla).
Figura 5
Es posible realizar este tipo de análisis en los marcos de referencia no inerciales haciendo correcciones
con las llamadas fuerzas ficticias, pero sólo es recomendable cuando el estudiante, ingeniero o físico está
lo suficientemente entrenado en estas técnicas de las fuerzas ficticias. En definitiva lo mejor será no
inventarse fuerzas y aplicar las leyes de Newton como debe ser: en marcos de referencia inerciales.
Es interesante pensar que el observador O’ también hubiera podido expresar lo siguiente: estamos en
presencia de un campo gravitacional donde la gravedad es gefectiva, cuyo valor se calcularía vectorialmente
como se ilustra en la Figura 6, izquierda y representaría sólo dos fuerzas, Figura 6, derecha. A P’ le daría el
valor de P’ = m x gefectivo.
8
9
Figura 6
Posteriormente aplicaría la primera ley de Newton. Nuevamente el observador se tuvo que inventar algo: la
existencia de un campo gravitacional ficticio.
Otros ejemplos de fuerzas ficticias

Un sistema masa resorte anclado en el techo de un ascensor. Si el ascensor sube con aceleración el
resorte se estira. El observador que está dentro del ascensor podría decir que algo o alguien ejerció
una fuerza sobre la masa (pero ésta es FICTICIA). Para analizar la situación lo mejor es ubicarse
afuera del ascensor, por ejemplo, en el primer piso, para aplicar correctamente las leyes de Newton.

Un ascensor en caída libre. Si se sueltan objetos dentro de éste, quedarán “flotando”: el observador
dentro del ascensor podría decir que no hay campo gravitacional por lo que g=0; también podría decir
que un “fantasma” los está sosteniendo. El observador inercial, ubicado afuera del ascensor y parado en
uno de los pisos del edifico, dirá que el ascensor y todo su contenido va en “picada” hacia abajo (en
“caída libre”) y que el estado de ingravidez se debe a los efectos del movimiento relativo al interior del
ascensor.

La denominada fuerza centrífuga también es una fuerza ficticia: ésta es una fuerza ficticia que
aparece cuando se describe el movimiento de un cuerpo en un marco de referencia en rotación, o
equivalentemente la fuerza aparente que percibe un observador no inercial que se encuentra en un
marco de referencia giratorio. El calificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro". En
efecto, un observador no inercial situado sobre una plataforma giratoria siente que existe una “fuerza”
que actúa sobre él, que le impide permanecer en reposo sobre la plataforma a menos que él mismo
realice otra fuerza dirigida hacia el eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza centrífuga tiende a
alejar los objetos del eje de rotación. Pero esta no la ejerce nada ni nadie, solo son los efectos
inerciales del cuerpo, en este caso, del observador.
II.
Experimentos
Experimento 1: Cuerpo descendiendo por un plano inclinado
Objetivo general
Verificar la segunda ley de Newton para un cuerpo en traslación rectilínea.
10
Objetivos específicos

Obtener el valor de la aceleración teórica a partir de la segunda ley de Newton.

Medir la aceleración y compararla con el valor teórico.
Fundamento teórico

Marco de referencia y sistema de coordenadas.

Movimiento Uniformemente Variado.

Segunda ley de Newton.

Regresión cuadrática.
Procedimiento
Trabajo analítico
Un cuerpo de masa m se suelta sobre un plano inclinado un ángulo , Figura 7. Si el coeficiente de
rozamiento dinámico entre las superficies en contacto es µk, encontrar la aceleración.
Figura 7
Solución:
En la Figura 7 se ilustra una representación de la escena física. También se ilustra el sistema de
coordenadas elegido. El marco de referencia elegido es el plano y es inercial.
En la Figura 8 se ilustra el diagrama de fuerzas sobre el cuerpo. Las fuerzas son: la fuerza de fricción f, el
peso P y la normal N.
11
Figura 8
El cuerpo solo tiene aceleración en dirección X. Aplicando las leyes de Newton de movimiento se obtiene,
  Fx = m a x  mg sen φ - f = m a x
[E1.1]
  Fy = 0  N - mg cos φ = 0
[E1.2]
Adicionalmente,
f = μk N
[E1.3]
De [1], [2] y [3] se obtiene,
a x = sen φ - μ k cos φ  g
[E1.4]
El cuerpo desciende con aceleración constante en el caso que sen  > µk cos .
En la Figura 9 se ilustra el sistema mecánico que se utilizará en ésta práctica para verificar la segunda ley
de Newton.
Figura 9
El carrito que desciende posee unas ruedas muy pequeñas, muy livianas y en sus ejes hay también muy baja
fricción, lo que permite suponer que el carrito no rueda sino que desliza por el plano inclinado de fricción
despreciable. Por lo tanto la ecuación [E1.4] se transforma en,
a x = g sen φ
[E1.5]
12
Trabajo práctico

Emplear los 4 métodos experimentales utilizados en la práctica 3: ver Figuras 10, 11, 12 y 13. La
aceleración obtenida por todos los métodos compararla con la obtenida empleando la ecuación [E1.5].
Figura 10
Figura 11
13
Figura 12
Figura 13
Experimento 2: Cuerpo acelerado en un plano horizontal
Objetivo general
Verificar la segunda ley de Newton para un cuerpo en traslación rectilínea.
Objetivos específicos

Obtener el valor de la aceleración teórica a partir de la segunda ley de Newton.

Medir la aceleración y compararla con el valor teórico.
Fundamento teórico

Marco de referencia y sistema de coordenadas.

Movimiento Uniformemente Variado.

Segunda ley de Newton.

Regresión cuadrática.
Procedimiento
Trabajo analítico
Calcular la aceleración de los bloques de la Figura 14 si el coeficiente de rozamiento cinético entre las
superficies en contacto es µk. Suponer polea ideal, es decir, muy baja fricción en su eje y masa
despreciable.
14
Figura 14
Solución:
En la Figura 14 se ilustra una representación de la escena física.
También se ilustra los sistemas de
coordenadas elegidos. El marco de referencia elegido es el piso y es inercial.
En la Figura 15 se ilustra el diagrama de fuerzas sobre los bloques. Se consideró que la tensión en la cuerda
se transmite íntegramente a través de la polea (polea ideal).
Figura 15
El cuerpo m1 solo tiene aceleración en dirección X y el cuerpo m 2 solo tiene aceleración en dirección Y.
Aplicando las leyes de Newton de movimiento para el sistema 1,
  Fx = m1 a1  T + f = m1 a1
[E2.1]
  Fy = 0  N1 - m1g = 0
[E2.2]
Adicionalmente,
f=μ k N1
15
[E2.3]
Aplicando la segunda ley de Newton al bloque m2 se obtiene,
  Fy = m2a 2  - T + m2g = m2a 2
[E2.4]
Además los bloques están ligados por la cuerda y por lo tanto,
x1 + y2 = constante
Derivando dos veces respecto al tiempo se obtiene,
a1 = - a 2
Si se hace
[E2.5]
a 2 = a entonces a1 = -a . Reemplazando en las ecuaciones [E2.1] y [E2.4] y combinando con las
ecuaciones [E2.2], [E2.3] se obtiene,
 m - μ k m1 
a=  2
g
 m1 + m2 
[E2.6]
Observar que se si se desprende la masa m1, la masa m2 descenderá en “caída libre”.
En la Figura 16 se ilustra el sistema mecánico que se utilizará en ésta práctica para verificar la segunda ley
de Newton.
Figura 16
El carrito que se desplaza por el plano horizontal posee unas ruedas muy pequeñas, muy livianas y en sus
ejes hay también muy baja fricción, lo que permite suponer que el carrito no rueda sino que desliza por el
plano de fricción despreciable. Por lo tanto la ecuación [E2.6] se transforma en,
 m2 
a= 
g
 m1 + m2 
[E2.7]
16
Trabajo práctico

Medir las masas
m1 , m 2 y posteriormente calcular el valor de la aceleración a con la ecuación [E2.7]
(este será el valor que se considerará convencionalmente verdadero). Para el cálculo tomar la
aceleración de la gravedad en la ciudad de Medellín igual a 9,78 m.s .
-2

Realizar el montaje ilustrado en la foto de la Figura 17: ubicar la fotocompuerta de tal forma que el
haz de luz sea interrumpido por los “radios” de la polea durante su rotación. Observar que se usan dos
celulares: un celular está montado en el carrito y para el cual se activa el acelerómetro de
PhysicsSensor en su modo gráfico; el otro celular está acoplado a la fotocompuerta.
Figura 17

Soltar la masa
m 2 y mediante el uso del sonoscopio de PhysicsSensor para el celular obtener el valor
de la aceleración angular  de la polea: aquí es necesario analizar la gráfica del sonoscopio (Figura 18)
para obtener los datos necesarios para realizar una regresión cuadrática de la posición angular vs el
tiempo. Para obtener una mejor medición tomar los datos del resultado promedio después de realizar
unas tres soltadas. Para cada soltada anotar el valor de la aceleración en su componente Y que marca el
acelerómetro de PhysicsSensor (está información se encuentra en el teléfono celular que está
acoplado al carro que se encuentra en el plano horizontal): para esto se debe analizar la gráfica de la
aceleración dada por el acelerómetro, ver Figura 19.
17
Figura 18
Figura 19

Medir el radio de la polea.

Obtener el valor de la aceleración tangencial en los bordes de la polea. Para esto aplicar la ecuación
[E2.8],
aT = α R

[E2.8]
Suponiendo que la cuerda no resbala en la polea aplicar la ecuación [E2.9],
a = aT
en donde

[E2.9]
a es la aceleración con la que se desplaza la masa m1 .
Reportar el porcentaje de error (recordar que esto se hace comparando con el valor convencionalmente
verdadero).

Promediar las aceleraciones obtenidas con el acelerómetro (obtenidas con el teléfono celular que se
encuentra acoplado al carrito que se desplaza en la superficie horizontal) y obtener también el
porcentaje de error.
Experimento 3: Máquina de Atwood (polea de masa despreciable)
Objetivo general
Verificar la segunda ley de Newton para un cuerpo en traslación rectilínea.
Objetivos específicos

Obtener el valor de la aceleración teórica a partir de la segunda ley de Newton.

Medir la aceleración y compararla con el valor teórico.
Fundamento teórico

Marco de referencia y sistema de coordenadas.

Movimiento Uniformemente Variado.

Segunda ley de Newton.

Regresión cuadrática.
Procedimiento
Trabajo analítico
En la Figura 20 se ilustra una máquina de Atwood. Suponiendo polea ideal, encontrar la aceleración con que
se desplazan los bloques de masa m1 y m2.
18
19
Figura 20
Solución:
En la Figura 20 se ilustra una representación de la escena física.
También se ilustra el sistema de
coordenadas elegido. El marco de referencia elegido es el techo y es inercial.
En la Figura 21 se ilustra el diagrama de fuerzas sobre cada bloque. Se consideró que la tensión en la
cuerda se transmite íntegramente a través de la polea (polea ideal).
Figura 21
Los cuerpos solo tienen aceleración en dirección Y. Aplicando las leyes de Newton de movimiento se
obtiene,
  Fy = m1 a1  T + m1g = m1 a1
[E3.1]
  Fy = m2 a 2  T + m2g = m2 a 2
[E3.2]
Pero los bloques están ligados por la cuerda por lo tanto,
y1 + π R + y2 = constante
en donde R es el radio de la polea. Derivando dos veces respecto al tiempo,
a1 + a 2 = 0
Es decir,
a1 = - a 2 por lo
20
Si
a 2 = a entonces a1 = -a se obtiene de las ecuaciones [E3.1] y [E3.2],
 m - m1 
a=  2
g
 m1 + m2 
[E3.3]
Los bloques se moverán con igual aceleración (en magnitud) y constante (MUV). El sentido del movimiento
se define de acuerdo a cuál de los bloques tiene mayor masa.
Trabajo práctico

Medir las masas
m1 , m 2 y posteriormente calcular el valor de la aceleración a con la ecuación [E3.3]
(este será el valor que se considerará convencionalmente verdadero). Para el cálculo tomar la
aceleración de la gravedad en la ciudad de Medellín igual a 9,78 m.s .
-2

Realizar el montaje ilustrado en la foto de la Figura 22: ubicar la fotocompuerta de tal forma que el
haz de luz sea interrumpido por los “radios” de la polea durante su rotación. Observar el teléfono
celular está acoplado a la fotocompuerta.
Figura 22

Soltar la masa
m 2 y mediante el uso del sonoscopio de PhysicsSensor para el celular obtener el valor
de la aceleración angular  de la polea: aquí es necesario analizar la gráfica del sonoscopio (Figura 23)
para obtener los datos necesarios para realizar una regresión cuadrática de la posición angular vs el
tiempo. Para obtener una mejor medición tomar los datos del resultado promedio después de realizar
unas tres soltadas.
21
Figura 23

Medir el radio de la polea.

Obtener el valor de la aceleración tangencial en los bordes de la polea. Para esto aplicar la ecuación
[E3.4],
aT = α R

[E3.4]
Suponiendo que la cuerda no resbala en la polea aplicar la ecuación [E3.5],
a = aT
en donde

[E3.5]
a es la aceleración con la que se desplaza las masas m1
y
m2 .
Reportar el porcentaje de error (recordar que esto se hace comparando con el valor convencionalmente
verdadero).
FIN