Trabajo Práctico N° 3: Principio de Masa
Enviado por Agustín Garrido
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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