PRACTICA 2: SEGUNDA LEY DE NEWTON

INTRODUCCIONLa segunda ley de Newton responde la pregunta de qué pasa cuando se le imprime una fuerza a un cuerpo en reposo, como se relacionan la masa y la aceleración que se le genera a esa masa.

OBJETIVO GENERALVerificar la segunda ley de Newton a partir de un sistema mecánico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOSDeterminar el valor de la aceleración lineal con la que desciende una masa en un sistema mecánico.

Comparar los métodos analíticos y experimentales usados para obtener la aceleración lineal.

FUNDAMENTO TEÓRICOCuando un punto móvil se desplaza con respecto a un sistema de referencia y describe una trayectoria recta, hacemos mención a Movimiento Rectilíneo. Cuando el móvil se mueve a velocidad constante, su movimiento se conoce como movimiento rectilíneo uniforme. Por otro lado, cuando el móvil incrementa su velocidad de manera constante, su movimiento recibe el nombre de movimiento rectilíneo uniformemente variado el cuál será objeto de estudio durante esta práctica.

La Segunda ley de Newton dice que dado un marco de referencia, si sobre un cuerpo (partícula) las fuerzas que actúan no se anulan, el cuerpo (partícula) cambiará su velocidad, es decir estará acelerado de tal forma que se cumple:

Si bien no es como la enunció Newton originalmente, si es equivalente. Para aplicar la segunda ley de Newton es necesario hacerlo desde marcos de referencia inerciales, de modo que si la aceleración de un cuerpo se mide respecto a cualquier marco de referencia inercial siempre se obtiene el mismo valor.

Dada la naturaleza vectorial tanto de la fuerza como de aceleración, es posible aplicar la segunda ley de Newton [1] de forma que su análisis se simplifique según el sistema coordenado elegido. Cuando se estudian cuerpos que se trasladan describiendo trayectorias rectilíneas, es conveniente usar un sistema coordenado rectangular con ejes x , y . En este caso la segunda ley de Newton se puede aplicar de la forma:

FUERZASe le reconoce como la causa de que un cuerpo cambie su estado de movimiento al proporcionarle una aceleración. De manera que si un cuerpo se encontraba detenido pasará a moverse y si estaba moviéndose a cierta velocidad constante pasará a moverse más rápido, más lento o a detenerse.

INERCIAes la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.

DINAMICAes la rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación.