Síntesis
Este trabajo
práctico consistió, principalmente, en estudiar el
movimiento de
un carro afectado por diferentes fuerzas de igual dirección y diferente módulo.
La primera parte se dividió en dos partes: la primera
consistió en colocar una pesa de 10 g en el soporte y
calcular el tiempo y la
velocidad que
toma el carro tras recorrer 5 desplazamientos distintos. La
segunda consistió en realizar este mismo procedimiento
pero en vez de agregar una pesa de10 g se colocó una de 20
g.
La segunda parte del TP consistió en aplicarle al
sistema 5 fuerzas
distintas (colocando distintas pesas sobre el soporte), y
calcular la aceleración que experimenta el carro al verse
afectado por ellas. Luego de este procedimiento se realizó
lo mismo pero agregando otra pesa de 500 g al carro (destacarse
que este tuvo una pesa de 500 g durante todo el tp).
Los resultados se plasmaron en una tabla, se calcularon las
respectivas incertezas y se realizaron los respectivos gráficos. A partir de ello se sacaron las
conclusiones, que coincidieron, en algún punto, con
nuestra hipótesis inicial.
Objetivo:
Estudio del movimiento de un sistema (un carro que se desliza
por una pista mediante un hilo con pesas) ante la
aplicación de fuerzas de distinto módulo e igual
dirección.
Introducción
Antes de comenzar a realizar los experimentos
planteamos la siguiente hipótesis:
A medida que se coloca más peso en el soporte, es decir
se varía la fuerza, el
carro se desplaza con mayor velocidad, manteniendo siempre su
misma masa. También gracias al aporte teórico
brindado en clase con la
segunda ley de Newton,
pudimos plantear que si se le aplica la misma fuerza a dos
cuerpos distintos, el de menor masa , adquirirá mayor
aceleración.
En el dispositivo experimental que utilizaremos los materiales se
han dispuesto en la forma que se exhibe en la Fig. l.
Fig. 1: Esquema del dispositivo experimental sugerido.
Durante las dos partes de este trabajo práctico se
utilizaron una pista dispuesta horizontalmente, dos sensores de
barrera y el Smart Timer, un tope , un carro con una regla
acrílica el cual se unió a un soporte con pesas
mediante un hilo , y una polea. En la primera parte se utilizaron
1 pesa de 10 g, 2 pesas de 20 g y 1 pesa de 500 g; durante la 2da
se utilizaron dichas pesas y en la ultima medida se agregó
una de 500 gr.
También se tuvo en cuenta cierta información teórica que se describe
a continuación:
Sobre los diferentes cuerpos actúan diferentes
fuerzas:
· Sobre
el carro: el peso (P), la reacción normal del plano sobre
el que está apoyado (N), la tensión del hilo (T) y
la fuerza de rozamiento ().
· Sobre
las pesas: el peso (P), la tensión del hilo (T).
Con respecto a estas fuerzas :se despreció el efecto de
rozamiento con el aire de cada uno
de los cuerpos por considerarlo muy pequeño en
comparación con las otras fuerzas actuantes y consideramos
que el hilo tiene masa despreciable (por ser muy pequeña
en comparación con m y m) y que la polea es ideal (su masa
es despreciable y no presenta rozamiento). Entonces queda
igualado el módulo de la tensión sobre el carro y
el de la tensión sobre las pesas.
Ecuaciones de movimiento:
Para el carro:
En la dirección x: |T|-|¦|=
m.a
(1)
En la dirección y: |P|-|N|= m.0
=0Þ|P|=|N|
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