Practica de dinámica

ANÍBALCADENA E. PRÁCTICAS DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA II

NOMBRE: CURSO: SEMESTRE: FECHA:

LABORATORIO Nº 2

TEMA: DINÁMICA DE PARTÍCULAS

Objetivos:

1. Utilizar un simulador de fuerzas para comprender la primera ley de Newton

2. Determinar el coeficiente de rozamiento estático para diferentes superficies e inclinaciones,

utilizando un plano inclinado

Fundamento Teórico:

Deberán consultar sobre: tipos de fuerzas, Isaac Newton, las tres leyes de Newton con aplicaciones prácticas en la vida real, la fuerza de rozamiento, coeficiente de rozamiento estático y cinético

Materiales necesarios:

Plano inclinado

Paralelepípedos

Base triangular (proporcionado en el laboratorio)

Varilla (proporcionado en el laboratorio)

dinamómetro

Papel milimetrado (3 hojas)

Computador portátil Esquema:


PRIMERA PARTE

LA PRIMERA LEY DE NEWTON UTILIZANDO SIMULADOR DE FUERZAS

IDEAS PREVIAS

Repasa tus ideas:

1. ¿Cómo se puede cambiar el movimiento de un objeto?

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2. ¿Qué hace posible que un objeto en movimiento cambie de dirección?

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3. ¿Qué se necesita para frenar un objeto en movimiento?

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PROCEDIMIENTO

Selecciona el simulador que se encuentra en el blog del curso de física en práctica de

dinámica. http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion-basics

Abre el archivo dándole doble click o enter y se abrirá el simulador de la siguiente manera

Después juega 5 minutos con el simulador. Trata de usar todas las herramientas disponibles.

Después de a ver jugado, coloca un objeto (persona), deslizándolo hacia la cuerda y da click

en vaya. Observa lo que sucede y descríbelo a continuación.


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Ahora coloca diferente cantidad de objetos en cada lado y observa lo que sucede.

Descríbelo.

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Ahora trata de acomodar diferente cantidad de objetos y que no se mueva el móvil.

¿Qué hiciste para que el móvil no se moviera? Descríbelo.

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Ahora ve a la opción de motion y dale click. Aparecerá otra imagen donde los objetos estarán

en estado de reposo.


Después sube un objeto a la patineta y aumenta la fuerza. Observa algunos segundos,

analiza y escribe que sucede.

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Describe el movimiento de la patineta

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¿Por qué crees que el objeto no se detiene?

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¿Qué harás para que el objeto se detenga? Descríbelo

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¿Qué pasa si aplicas una fuerza mayor a lado contrario? Descríbelo

Aumentar

fuerza


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REGISTRO DE RESULTADOS

Ahora que ya realizaste todas las indicaciones anteriores. Contesta las siguientes cuestiones

¿Cuándo un objeto se encuentra en estado de reposo?

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¿Cuándo un objeto se moverá?

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¿Cuándo Un objeto en movimiento cambiara de dirección?

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¿Cuándo un objeto en movimiento se detendrá?

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¿Qué sucede cuando existen dos fuerzas contrarias iguales aplicadas en un móvil?

¿Explica con tus palabras que es la inercia?

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CONCLUSIONES

Anota los aprendizajes que obtuviste al desarrollar esta práctica.

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SEGUNDA PARTE

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO

Realización de la Experiencia

Utilizaremos un tablero de madera que iremos elevando y midiendo su inclinación con

diferentes cuerpos. La práctica la dividiremos en cuatro partes:

a) La relación entre la fuerza de rozamiento y el área de las superficies puestas en contacto.

b) Relación entre la fuerza de rozamiento y la naturaleza de las superficies puestas en

contacto.

c) Cálculo de los coeficientes de rozamiento.

d) Comprobación del coeficiente de rozamiento utilizando un dinamómetro.

1) Para la primera parte realizaremos una tabla en la que cogemos un prisma rectangular y

medimos la altura cuando comience a deslizar el prisma por sus diferentes caras.

Datos Prisma

Rectangular

Altura a la que comienza a deslizar

H1 H2 H3 H4 HMedia

CARA 1

CARA 2

CARA 3

2) En esta parte utilizaremos un prisma rectangular de madera y variaremos con diferentes

superficies, empezando primero con una superficie de madera, después una de aluminio y por

último una de acero inoxidable. Deberemos realizar una tabla calculando la altura en que

comienza a deslizar el prisma con las diferentes rampas.

Datos Prisma Altura a la que comienza a deslizar

H1 H2 H3 H4 HMedia

Madera-Madera

Madera-Aluminio

Madera-Acero


3) En esta parte utilizamos las alturas medias calculadas en la tabla anterior para obtener el

ángulo del plano para el cual comienza a deslizar el prisma. De este mediante la ecuación

dada anteriormente

𝜇 = 𝑡𝑔𝛼

Obtendremos una tabla con los coeficientes de rozamiento para las diferentes superficies

puestas en contacto.

Coeficiente de

Rozamiento HMedia Angulo α µ

Madera-Madera

Madera-Aluminio

Madera-Acero

4) Para verificar la validez de tus resultados, también podemos calcular el coeficiente de

rozamiento colocando los diferentes planos en horizontal y tirando de un dinamómetro

observar que fuerza es necesaria para que comience a moverse. Mediante esta fuerza

podremos calcular el coeficiente de rozamiento utilizando la ecuación:

𝜇 =𝐹

𝑚 · 𝑔

Debes realizar una tabla con los valores de las fuerzas obtenidas en el dinamómetro para los

diferentes materiales y calcular su coeficiente de rozamiento.

Coeficiente de

Rozamiento

Fuerzas Medidas con el Dinamómetro

F1 F2 F3 F4 FMedia µ

Madera-Madera

Madera-Aluminio

Madera-Acero

CUESTIONARIO:

1º ¿Crees que el coeficiente de rozamiento depende de la superficie que este en contacto con

el plano? Razona tu respuesta.

2º ¿Es igual el coeficiente de rozamiento para todos los cuerpos? Razona tu respuesta y

propón alguna utilidad de la vida real.


3º ¿Son muy diferentes los resultados de los coeficientes de rozamiento obtenidos mediante

el plano de inclinación variable respecto de los obtenidos utilizando el dinamómetro?

¿Deberían ser diferentes?

4º Demuestra matemáticamente las ecuaciones usadas en la práctica. Es decir, demuestra las

igualdades:

𝜇 = 𝑡𝑔𝛼

𝜇 =𝐹

𝑚 · 𝑔

5º ¿Se te ocurre otro método para calcular el coeficiente de rozamiento entre dos superficies?

En caso afirmativo explica cómo diseñarías la experiencia.

CONCLUSIONES:


MATRIZ DE EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA 2

RUBRICA (1-3) (3-5) (5-7) (7-10)

Realización de la

experiencia y

completado de

las 3 tablas

(50%)

Tablas

incompletas,

mala

organización

y respeto por

el material de

laboratorio

Tablas

parcialmente

incompletas,

buena

conducta y

respeto por el

material

Tablas

completas,

respecto y

buena

conducta.

Desarrollo brillante

en el laboratorio,

buena actitud y

tablas completas.

Respuesta a las

cuestiones 1, 2,

3, 4 y 5. (10%)

Poco interés y

respuesta

totalmente

errónea

Un poco de

interés y

respuestas con

lagunas

Bastante

interés y

respuesta

bastante

coherente

Respuesta

correctamente

desarrollada sin

errores de

conceptos.

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