GUÍA Nº 6 SEGUNDA LEY DE NEWTON 1.- Introducción Cuando Galileo dedujo empíricamente las ecuaciones que rigen el movimiento sobre la superficie de la tierra, el principio de inercia (enunciado por Galileo y corregido por Pascal) y Kepler que dedujo las orbitas de los planetas, no pudieron visualizar la importancia que tendrían estos descubrimientos. Solo un hombre con una genialidad increíble, en un momento propicio pudo encontrar, que estos fenómenos se debían a una sola fuerza, y que además estaban descrito por una ecuación que los regia, tanto los fenómenos celestes como los terrestres. Este hombre fue Isaac Newton. Este científico publico una obra magistral: Philosophie Naturalis Principia Mathematica (Londres, 1687). Este trabajo establece una teoría que rige todo los movimientos que se conocen y establece las tres leyes de la Dinámica, principios que se aplican sin exclusión a innumerables fenómenos: La dinámica explica la causa de las diversas geometrías de movimiento de un cuerpo. El principio fundamental propuesto por Newton: F = ma Dispondremos dos experiencias básicas con tal de demostrar este principio. 1°. F α a , es decir: la fuerza es proporcional a la aceleración Asignatura: Física Mecánica ZF0201 Área Ciencias Básicas Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualización: Otoño 2009 De la actividad propuesta se obtiene, por ejemplo, la siguiente Tabla de valores: Al graficar los datos se obtiene: Gráfico N°1 2°. a α 1 / m , es decir: la aceleración es inversamente proporcional a la masa Asignatura: Física Mecánica ZF0201 Área Ciencias Básicas Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualización: Otoño 2009 De la actividad propuesta se obtienen la siguiente Tabla de valores: Al graficar los datos a (m / seg 2) versus m (Kg) se obtiene el: Gráfico N°2 Y al Graficar los datos a (m / seg 2) versus 1 / m (1 / Kg) se obtiene el Grafico Rectificado: Asignatura: Física Mecánica ZF0201 Área Ciencias Básicas Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualización: Otoño 2009 Gráfico Nº 3 Se concluye: F α a a α 1/m del gráfico N°1 del gráfico N°2 ⇒ F = m a, segunda ley de Newton Desarrolle las ecuaciones las ecuaciones suponiendo, esta vez, que hay roce. Explique 2.- Aprendizajes Esperados a) De acuerdo al programa de estudios 2.1.- Criterios de Evaluación a) Verificar en un montaje controlado, la validez de la segunda ley de Newton 3.-Materiales a) 1 riel de aire y accesorios b) 1 carro c) Set de masas d) Balanza e) Hilo 4.- Actividades 4.1.- Procedimiento a) Construya, para cada caso, los montajes que señala la introducción y realice las mediciones en el orden indicado. Asignatura: Física Mecánica ZF0201 Área Ciencias Básicas Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualización: Otoño 2009 4.2.- Cálculo y Resultados a) Construya, para cada caso, las Tablas de valores de la variables de interés y luego los Gráficos tal como se señalo la introducción. 5.- Bibliografía 1. R. Serway, Vol. I , Física, Editorial Mc Graw – Hill, 2005 2. Tipler,.Física, Editorial McGraw - Hill, 1999 3. Sears y Zemansky, Física General, Editorial Aguilar S.A. , España, 1980 Asignatura: Física Mecánica ZF0201 Área Ciencias Básicas Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualización: Otoño 2009