UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADFISICA

SESION No2UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADFISICA

SESION No2

INFORME DE LA PRCTICA

SESION No2

PRESENTADO POR:

LILIANA ANDREA RINCON 1.033.764.222FABIAN ERNESTO MORALES - 80108397

Tutor:

Grupo: 12

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIACOLOMBIAMAYO 2015

INTRODUCCIN

En el presente informe comprende del anlisis de las prcticas sesin 2 relacionadas con los temas: Ley de Hooke, equilibrio de fuerzas, pndulo simple, sistema masa resorte, pndulo balstico y colisiones elsticas con ellas se pondr en evidencia los conocimientos adquiridos por parte del estudiante. De manera que se partir de la toma de una serie de datos que permitirn dar solucin a la problemtica planteada en la gua del curso de Fsica General

PRACTICA N 7: SISTEMAS EN EQUILIBRIO TITULO: Equilibrio de Fuerzas.OBJETIVO: Aplicar los conceptos de descomposicin de un vector y sumatoria de fuerzas.DATOS OBTENIDOS DEL PROCEDIMIENTOM1M2M3B

SISTEMA150g70g40g

SISTEMA270g100g90g

SISTEMA350g70g50g

INFORME1. Realice el diagrama de cuerpo libre para las fuerzas en cada sistema.

Sistema1

2. Realice el anlisis matemtico y encuentre el valor de F1, F2 y F3. (Ver anexo 4 sesiones de laboratorio 1)

Sistema1

Convertir de g a KgM1 50g a Kg= 0,05KgM2 70g a Kg=0,07KgM3 40g a Kg= 0,04Kg

W=mg

F1=0,05Kg*9,8 = 0,49NF2=0,07Kg*9,8 = 0,686NF3= 0,04Kg*9,8 = 0,392N

Sistema2

Convertir de g a KgM1 70g a Kg= 0,07KgM2 100g a Kg=0,1KgM3 90g a Kg= 0,09Kg

W=mg

F1=0,07Kg*9,8 = 0,686NF2=0,1Kg*9,8 = 0,98NF3= 0,09Kg*9,8 = 0,882N

Sistema3

Convertir de g a KgM1 50g a Kg= 0,05KgM2 70g a Kg=0,07KgM3 50g a Kg= 0,05Kg

W=mg

F1=0,05Kg*9,8 = 0,49NF2=0,07Kg*9,8 = 0,686NF3= 0,05Kg*9,8 = 0,49N3. Demuestre que el sistema est en equilibrio. Sistema1M2 cos45 - M1 cos 40

007M1 sen 45 +M2 sen40 - M3

0,0353+0,044-0,04 = 0,03N Sistema2M2 cos27 - M1 cos 44

M1 sen 27 +M2 sen44 - M3

0,311N+0,680N-0,882N= 0,1N

Sistema3M2 cos27 - M1 cos 44

M1 sen 45 +M2 sen45 - M3

0,35N+0,485N-0,49N= 0,3N

No dieron cero exacto porque las medidas fueron tomadas a vista

4. Enuncie y explique las dos condiciones necesarias para que un sistema fsico se encuentre en equilibrio mecnico. Por qu, en esta prctica, solo es necesaria una sola de estas condiciones? Una partcula o unslido rgidoest en equilibrio detraslacincuando: la suma de todas lasfuerzasque actan sobre el cuerpo es cero. Un slido rgido est en equilibrio derotacin, si la suma demomentossobre el cuerpo es cero.La condicin de traslacin donde las fuerzas actan sobre el cuerpo.

5. Realice las conclusiones respectivas sobre la prcticaDe acuerdo a la prctica se deduce que la que ley de Newton utilizada explica el equilibrio de las pesas. Ademas se dice que un cuerpo para que este en equilibrio la suma de las fuerzas externas que actan debe ser cero.

PRACTICA N 8: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE (M.A.S) TITULO: El Pndulo Simple OBJETIVO: Comprobar la leyes del movimiento armnico simple (M.A.S)DATOS OBTENIDOS DEL PROCEDIMIENTOL(M)1.00,90,80,70,60,50,40,30,20,1

T(s)20,08 s18,875s185s16,65s15,51s14,32s12,61s11,13s9,26s6,84s

INFORME 1. Por qu se debe poner a oscilar el pndulo teniendo cuidado que el ngulo mximo de la oscilacin no sobrepase los 25? No sera un movimiento armnico simple ya que este permite oscilaciones con pequeas amplitudes que el Angulo entre la cuerda y las verticales muy pequeo, si no se cumpliera esto sera un movimiento oscilatorio peridico este depende de la amplitud.2. Por qu no es conveniente medir directamente el tiempo de una oscilacin en vez de medir el tiempo de 10 oscilaciones? Para tener un anlisis de las oscilaciones, ver la diferencia de cada una, ademas tener un poco de exactitud ya que con una sola es difcil y la margen del error seria grande ademas con varias nos sirve para ver el tipo de funcin se obtiene. 3. Realice una grfica del periodo en funcin de la longitud e indique qu tipo de funcin se obtiene. Realice el anlisis respectivo de la misma. Esta funcin se puede linealizar utilizando la funcin de la recta: Y= mx+b, donde, Y es Igual al periodo, x es igual a la Longitud, m es la pendiente y b el punto de interseccin con el eje Y.

4. Calcule la constante de proporcionalidad e indique sus unidades.

5. Qu se puede concluir acerca de la dependencia del periodo de un pndulo con respecto a la masa? El perodo de un pndulo slo depende de la longitud de la cuerda y el valor de la gravedad.La masa no tiene que ver en el periodo de oscilaciones del pndulo.6. Conclusiones Al aumentar la longitud del pndulo vara el periodo. Siendo el perodo independiente de la masa, se puede concluir que los pndulos simples de igual longitud en el mismo sitio oscilan con perodos iguales.

PRACTICA N 9 MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE RESORTE

TITULO: Sistema Masa Resorte

OBJETIVO: Verificar la leyes del movimiento armnico simple MAS en sistema masa-resorte

DATOS OBTENIDOS DEL PROCEDIMIENTOK=m (kg)0,080,10,120,140,18

T(s)

0,5860,8220,9460,9921,016

K(N/m)

9,1975,8425,2935,6166,88

INFORME 1. Establezca la k promediando los valores obtenidos. R/ K=6,56562. Determine las unidades de k R/ Tenemos en unidades y como Newton es N=podemos decir que las unidades de la constante es 3. Grafique m vs T y realice el anlisis respectivo.

Se observa que el tiempo es proporcional a la masa, ya que si la masa aumenta el tiempo tambin.4. Analice el efecto producido al sistema masa-resorte por una fuerza externa. Explique.Al introducir una fuerza externa, el tiempo puede variar dependiendo de si esta genera resistencia o por el contrario aumenta el impulso.5. Analice los factores de los que depende la constante de elasticidad de un resorte.Los factores de los cuales depende la constate de elasticidad son la masa y el periodo de oscilacin.6. Realice el anlisis de la prctica y de sus resultados. Se determina que para mayor exactitud y confiabilidad en los resultados, se debe realizar varias medidas y tomar como resultado el promedio de estas.7. Conclusiones.Para que se cumpla un movimiento armnico simple no debe actuar ninguna fuerza externa en el sistema.

PRACTICA N 11: COLISIONES ELSTICAS

TITULO: Colisiones elsticas

OBJETIVO: Comprobar la conservacin de la cantidad de movimiento para las colisiones entre dos cuerpos

ELEMENTOS PREVIOS: Una colisin elstica es un choque entre dos o ms cuerpos en los que no se presentan deformaciones durante el impacto. Qu sucede con la energa cintica del sistema en una colisin elstica? Qu variables fsicas se deben tener en cuenta en un choque elstico?

TEORIA

Una colisin sucede a partir de la interaccin entre dos cuerpos y la fuerza de interaccin entre ellas es intensa en un intervalo de tiempo. En este caso es posible despreciar fuerzas externas de tal forma que la cantidad de movimiento del sistema formado por los dos cuerpos se mantiene constante entre un instante anterior y otro posterior a la colisin.

Pi = Pf (1)

Un choque frontal sucede cuando la velocidad inicial de los dos cuerpos se sita en la recta en la que actuarn las fuerzas durante la colisin. Como slo puede haber cambio de velocidad en la direccin en que actan las fuerzas, las velocidades finales de los cuerpos tambin debern estar dirigidas en esta misma recta (no cambiar la direccin del vector velocidad de los cuerpos). En este caso la conservacin de la cantidad de movimiento es:

m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 (2)

Donde v hace referencia a las velocidades iniciales de cada cuerpo y v a las velocidades finales.

En algunos casos, cuando la deformacin que sufren los cuerpos durante la colisin es elstica y estos recuperan completamente su forma inicial despus de la colisin, no ocurre prdida de energa. Se produce una transferencia de energa cintica entre los dos cuerpos sin prdida de la misma. Este tipo de colisiones se denominan colisiones elsticas y en ellas se cumplir para las velocidades iniciales y finales de cada cuerpo:

m1v12 + m2v22 = m1v12 + m2v22 (3)

PROCEDIMIENTO Realice el montaje de la figura 1.

1. Mida la masa de los deslizadores en la balanza del laboratorio y colquelos en el carril de aire situando una masa de 50g en una de las bases del deslizador. 2. Sita las puertas fotoelctricas prximas entre s de tal forma que al desplazarse los deslizadores estos puedan colisionar en el espacio situado entre ambas 3. Coloque en funcionamiento el riel de aire y dispare el sistema para que este colisione. 4. Registre el tiempo en que se demora en pasar por las compuertas las bases. 5. Cambie el valor de m2 tal que m2 sea igual que m1 6. Cambie las masas del tal forma que m1 sea mayor que m2

RESULTADOS

Primer caso los dos deslizadores con la misma masaTiempost/sm1m2

011

0,5511

0,5501

0,7101

0,7111

0,8410

0,8410

0,8410

1,0110

1,0111

1,0111

Dimetro de la base 4.5 cmVelocidad Velocidad Sustitucin de los datos experimentales obtenidos en la ecuacin de la conservacin de la cantidad de movimiento :

() (50g) + 0 = 0 + () (50g) 1406,25 J 1323,5 JSe conserva la cantidad de movimiento.

Diagrama de los objetos en el momento anterior al choque entre ellos. Ambos objetos tienen la misma masa.

m2V=0m11

Luego del choque la m1 transfiere el movimiento

m1 V=01m2

Segundo casoEl deslizador m1 con mayor masa que m2Tiempos t/sm1m2

011

1,211

1,201

1,201

1,4301

1,4311

1,5910

1,5910

1,7710

1,7711

1,7711

3,3411

3,3410

3,3410

4,310

4,311

4,311

Dimetro de la base 4.5 cmVelocidad inicial Velocidad final

Velocidad Sustitucin en la ecuacin de la conservacin de la cantidad de movimiento:

(100g)()+0 = (100g) () + (50g) ()1956 J + 0 468 J + 1250 J1956 J 1718 JDiagrama de los objetos antes de la colisin. Podemos observar que el objeto de masa m1 tiene una determinada velocidad y el objeto de masa m2 est esttico.

m2V=0m11

Luego del choque se puede observar que los dos se mantienen en movimiento en la misma direcciony que m1 alcanza a pasar la segunda foto celda

m1

m2

Tercer caso El deslizador m1 con menor masa que m2Tiempos t/sm1m2

011

0,9411

0,9401

0,9401

1,1011

1,111

1,111

1,311

1,310

1,310

1,5610

1,5611

1,5611

1,8411

1,8401

1,8401

2,5501

2,5511

2,5511

Dimetro de la base 4.5 cmVelocidad inicial Velocidad final Velocidad

Sustitucin de los datos obtenidos en la ecuacin que representa la cantidad de movimiento:

(50g) () + 0 = (50g)() + (100g) ()1406,25 J + 0 = -277,5 +1730 J1406,25 J 1452,5 J

Se conserva la cantidad de movimiento.

Diagrama que muestra los carros antes del choque, el objeto M est esttico y el objeto m lo impacta con una determinada velocidad.

m2V=0m11

Luego del choque se puede observar que m1 sigue en movimiento pero en sentido contrario, por eso ponemos este ltimo movimiento como un valor negativo y m2 sigue la trayectoria que traa m1

m1 m2

INFORME:1. Qu se puede decir de la velocidad final cuando los deslizadores tienen la misma masa? Se puede decir que la velocidad que trae el deslizador 1 es transferida en su gran mayora al deslizador 2 2. Qu se puede decir de la velocidad final cuando los deslizadores tienen masas diferentes? Cuando la masa del deslizador que inicia la marcha es mayor, en el caso del experimento m1, la velocidad final de este disminuye o se transfiere una parte a m2, pero no en su totalidad ya que conserva parte de la velocidad. En el caso en que la masa mayor la tiene m2, dicha velocidad es repelida y se generando un rebote en m2 iniciando una trayectoria negativa, mientras m2 avanza en sentido positivo pero no con la misma velocidad que traa m1

3. A partir de los clculos realizados qu se puede decir de la energa del sistema? En este caso se puede deducir que la energa y el movimiento se conservan y se transfiere durante los choques, a tal forma que despus de usar la frmula de cantidad de movimiento se encuentran valores similares en ambos deslizadores4. Realice el anlisis de la prctica y de sus resultados Si se conserv la cantidad de movimiento antes y despus de las colisiones, por lo menos parcialmente si tomamos en cuenta nicamente los valores de velocidad obtenidos en la prctica. Estamos despreciando factores externos y otras formas de prdida de energa que hay en un choque.

En un choque siempre se cumple el principio de conservacin de la energa y la ley de conservacin de la cantidad de movimiento. En el caso de choques elsticos, la energa cintica previa al choque se mantiene como tal despus de l.5. Conclusiones

La ley de conservacin de la energa establece que la energa de cualquier sistema que no interaccione con agentes externos a l es invariable con el tiempo aunque se transforme en otras formas de energa. Es decir, la energa no se crea ni se destruye, sino que se transforma y perdura.

Segn la ley de conservacin de la cantidad de movimiento, en un sistema en el que no acta ninguna fuerza, el momento lineal se conserva. De hecho, la 2 ley de Newton establece que la fuerza es la variacin de momento lineal con respecto al tiempo. Si dicha fuerza es cero, el momento es necesariamente constante. sta es una ley general de la fsica y se cumple independientemente de que la colisin sea elstica o inelstica, bajo la restriccin de que no actu ninguna fuerza externa al sistema.