Física aplicada en laboratorio

Autor: Fermín Pradena.
Competencia: Comp. Aplica las Ciencias de la Ing, curso 2do Sem.
Palabras clave: Física, Newton, aceleración.

Descripción de la actividad
Esta fue la primera actividad de laboratorio modulo Física en el ramo Proyecto Robótica(2°Sem).

El objetivo de este laboratorio fué hacer un análisis de un sistema mecánico. Para hacerlo nos proporcionaron algunas herramientas para armar un pequeño sistema y para poder medir algunos valores. Nos otorgaron una superficie inclinada, un autito de juguete, cronómetro, huincha de medir y un transportador. Con estos materiales calculamos el tiempo que se demora el autito de juguete en recorrer la superficie inclinada. Posteriormente comparamos los resultados medidos con los valores que calculamos del mismo sistema mediante leyes de Newton.

 

Solución de la actividad 

Primero que todo daré a explicar las 3 leyes de Newton.

.-1° Ley; La ley de Inercia.

Todo objeto persiste en un estado de reposo, o de movimiento en línea recta con rapidez constante, a menos que se apliquen fuerzas que lo obliguen a cambiar dicho estado.

-> Masa Inercial: La cantidad de Inercia de un cuerpo, depende de su masa.

->Sistemas de referencia Inerciales: Es aquel que cumple con la primera ley de Newton.

                                                                                                                                                               

.-2° Ley; La ley de la fuerza.

La aceleración que adquiere un objeto por efecto de una fuerza resultante es directamente proporcional a la magnitud de la Fuerza resultante, tiene la misma dirección que la fuerza resultante y es inversamente proporcional a la masa del objeto.

.-3° Ley; La ley de acción o reacción.

Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce sobre el primero una fuerza igual y en sentido opuesto.

No puede existir una única fuerza aislada, siempre aparecen de a pares.

Las fuerzas de acción y reacción actúan sobre objetos diferentes y tienen la misma recta de acción.

Ahora a resolver el laboratorio 

Parte 1) Para resolver el laboratorio lo primero que hicimos fue calcular la aceleración con las leyes de Newton para tener el valor teórico o el valor de referencia para saber si el cálculo es correcto.

Lo desarrollamos de la siguiente manera:

 

Σ Fy = 0

Σ Fx = m*a

mg sen(x)=m*a

a=(m*g*sen(x))/m

a= (81,7grs*980cm/s*s*sen(6))/ 81,7grs

a= 980cm/s*s*sen(6)

a=980 cm/s*s*0.10

a=98 cm/s*s

Parte 2) Con las mediciones que hicimos nosotros en nuestro trabajo práctico, desarrollamos el ejercicio de la siguiente forma:

m=81,7 grs

Vi=0cm/s

Xi=0

t=0,9s

Xf=40cm

 a=?

Vf=?

Xf=Xi+Vi*t+(a*t*t)/2

40cm=(a*(0,9s)*(0,9s))/2

40cm=(a*0,81s*s)/2

a=(2*40cm)/0,81(s*s)

a=98,7 cm/(s*s)

Análisis y reflexión de resultados:

Podemos observar que los valores calculados son bastante cercanos pero no son iguales, el valor calculado con leyes de Newton es de 98 cm/s2 y el valor que medimos es de 98,7cm/s2. Esto se debe principalmente a 2 razones, la primera es que el sistema que medimos no es un sistema aislado, por lo tanto influyen algunas fuerzas externas como lo es el roce con el viento y el roce de autito. La segunda razón son los errores que nosotros cometemos midiendo, todos los valores son aproximados como el tiempo que se demora el autito en recorrer la superficie inclinada, o el ángulo de inclinación y ese diferencia de cantidad de decimales y fuerzas que no contamos hace que los 2 resultados varíen. Aún así ambos resultados son similares.  Eso indica que lo que calculamos teóricamente no está tan lejos de la realidad y que para ejercicios simples se puede confiar bastante en los cálculos que se hacen con las leyes de Newton.

 
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