Práctica De Laboratorio Nº 5 Ley De La Masa O Ley De

República Bolivariana de Venezuela
UNIDAD EDUCATIVA “DR. JOSÉ MARÍA VARGAS”
Vía San Diego de los Altos, Sector Quebrada Honda, Municipio Carrizal
Estado Miranda Teléfonos: 372-44-60/373-55-17
Página Web: www.uevargas.com / Correo Electrónico: [email protected]
M A N U A L DE L A B O R A T O R I O
FÍSICA
5
(Ley de la masa o ley de la fuerza)
Segunda ley de newton
OBJETIVO GENERAL
Determinar la ley de la masa o ley de la fuerza.
OBJETIVOS ESPECIFICOS




Conocer las características de la segunda ley de newton
Calcular a través de ejemplos aplicados la dependencia entre la aceleración y la fuerza teniendo la masa
constante
Determinar a través de montaje la dependencia entre la aceleración y la masa teniendo la fuerza
constante
Conocer y aplicar las ecuaciones de la fuerza estudiada
HIPOTESIS
Conociendo la masa y aceleración de un cuerpo se puede determinar su fuerza.
VARIABLE INDEPENDIENTE
Conocimiento de la masa y aceleración del cuerpo.
VARIABLE DEPENDIENTE
Determinación de la fuerza.
PRE - LABORATORIO
Realiza la siguiente lectura
Ley de la masa: si la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es distinta de cero y constante, el
cuerpo adquiere un movimiento uniformemente variado durante todo el tiempo que actué la fuerza no
equilibrada, es decir, que la aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que
actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa.
𝐹 = 𝑚. 𝑎
¿Que le sucede a la aceleración si la masa aumenta o disminuye cuando se mantiene constante la
fuerza aplicada?
Si nos dan tres cajas diferentes:m,2m,3m; sobre las cuales actuara la misma fuerza F. los resultados se
resumen en la siguiente tabla
Masa del cuerpo M 2m 3m 4m
Aceleración
A a/2 a/3 a/4
En la tabla se ven las características siguientes:



Si m se duplica, a se reduce a la mitad
Si m se triplica, a se reduce a la tercera parte
Si m se cuadruplica, a se reduce a la cuarta parte.
Como puede notarse, la aceleración se reduce en la misma proporción en que aumenta la masa, es decir:
La aceleración es inversamente proporcional a la masa.
Matemáticamente se expresa así:
𝑎1
𝑚1
𝑎2
𝑚2
=
Si la masa la mantenemos constante. ¿Qué le sucede a la aceleración cuando la fuerza aumenta o
disminuye?
Si aplicamos a la caja fuerzas de magnitudes F,2F,3F se van adquiriendo aceleraciones que se resumen en la
siguiente tabla:
Aceleración a 2a 3a 4ª
Fuerza
F 2F 3F 4F
En dicha tabla se observan las características siguientes:



Si F se duplica, a se duplica
Si F se triplica, a se triplica
Si F se cuadriplica, a se cuadriplica.
Como puede notarse, la aceleración aumenta en la misma proporción en que aumenta la fuerza, es decir:
La aceleración de la caja es directamente proporcional a la fuerza que actua sobre ella.
Matemáticamente se expresa asi:
𝑎1
𝐹1
=
𝑎2 𝐹2
LABORATORIO
Actividad 1: Relación de dependencia entre la aceleración y la fuerza, manteniendo la masa constante.







Haz el montaje como se indica en la figura
Observa que el carrito dinámico esta siendo halado por unas pesas que están atadas en el extremo de
una cuerda que pasa por la garganta de una polea.
Mide con una regla graduada la distancia en metros que recorre el carrito, desde su posición inicial
hasta su posición final, antes de chocar con la polea
Una persona detendrá con una mano el carrito y otra colgara de la cuerda una pesa
Suelta el carrito y mide con el cronometro el tiempo que tardara en recorrer la distancia antes
medida. Repita este proceso 4 veces y haya el promedio del tiempo para mayor precisión.
Repita el experimento colgando de la cuerda ahora dos pesas y luego tres pesas.
Con los resultados obtenidos elabora una tabla de datos.
Fuerza (N) Distancia (m) Tiempo (s) Aceleración (m/s2)






Calcula la aceleración, aplicando la siguiente formula 2x/t2
Escribe los resultados en la tabla anterior.
Construye, en una hoja de papel milimetrado, una grafica de la fuerza en función de la aceleración.
¿Qué interpretación puedes hacer?
Compara como varia la aceleración del carrito al duplicar la fuerza y como varia la aceleración al
triplicarla
¿existe una relación de proporcionalidad directa entre la fuerza aplicada al carro y la aceleración que
adquiere cuando la masa permanece constante?
POST – LABORATORIO
1) Que diferencia existe, entre las aceleraciones de los cuerpos de masas m1 y m2 cuando sobre ellos
actúa la misma fuerza?
 Si m2 = 2 m1
 Si m2 = m1/2
2) ¿Qué variación experimenta la aceleración de un cuerpo cuando la fuerza neta que actúa sobre él:
 Se duplica
 ¿se reduce a la mitad?
3) Sobre un cuerpo de masa m actúa una fuerza F, produciendo en él una aceleración. ¿Cuál será la
aceleración? Cuando:
 La fuerza se triplica y la masa permanezca constante
 La fuerza permanezca constante y la masa se triplica
 La fuerza y la masa se duplican
 La fuerza se duplique y la masa se reduzca a la mitad
 La fuerza y la masa se reduzca a la mitad
4) En un experimento fue halado un carrito dinámico inicialmente con una fuerza F, luego con 2F, 3F Y
4F. En cada intervalo de 1seg fueron calculados las velocidades y se lleno la siguiente tabla de datos:
t(s)
1
2
3
4
5
6


F
1,1
2,2
3,3
4,4
5,5
6,6
2F
2,2
3,3
6,6
8,8
11
13,2
3F
3,3
4,4
9,9
13,2
16,5
19,8
4F
4,4
5,5
13,2
17,6
22,0
26,4
Sobre un mismo eje de coordenadas haz la grafica (v-t) para cada caso
Calcula el valor de la aceleración en cada uno de los casos dados.


Con los valores de la aceleración que encontraste, construye una grafica de la fuerza aplicada
en función de la aceleración.
Escribe la relación matemática que liga a la fuerza de la aceleración. Exprésalas con tus
palabras.