LABORATORIO DE MECNICA DE SLIDOSPRCTICA DE LABORATORIO N 05 MQUINA DE ATWOODInforme 5.INTEGRANTES:Ordua Trejo, Daniel SedequiasGutirrez Seguil , Alvaro Adriano

GRUPO: C13-2-BProfesora:Espinoza Surez, Silvia Marisel Fecha de realizacin: 16 de abrilFecha de entrega: 23 de abril2015-I

INTRODUCCION:En esta prctica del 5laboratorio trataremos el fenmeno que sucede en el experimento de la mquina de atwood, determinaremos parmetros como la gravedad que experimenta un cuerpo en un determinado lugar en este caso vamos a medir la gravedad en TECSUP.Utilizaremos un sistema de poleas lo cual con diferentes masas lograr un balance de ese modo con el sensor de rotacin obtendremos la aceleracin de un cuerpo en un determinado espacio. Continuacin presentaremos los objetivos fundamento terico y el procedimiento.

OBJETIVOS:OBEJTIVO GENERAL1) Determinar experimentalmente el valor de la aceleracin de la gravedad en las instalaciones de TECSUP.OBJETVOS ESPECIFICOS Estudiar la relacin entre fuerza, masa y aceleracin empleando una mquina de Atwood. Determinar experimentalmente la aceleracin del sistema.

MATERIALES:

Sensor de movimiento rotacional

Photogate port

Photogate head

Base soporte

Hilo

MARCO TERICO:

MAQUINA DE ATWOODLa mquina de Atwood fue inventada en 1784 por George Atwood como un experimento de laboratorio para verificar las leyes mecnicas del movimiento uniformemente acelerado. La mquina de Atwood es una demostracin comn en las aulas usada para ilustrar los principios de la Fsica, especficamente en Mecnica. La mquina de Atwood consiste en dos masas,M1 YM2 , conectadas por una cuerda inelstica de masa despreciable con una polea ideal de masa despreciable. CuandoM1=M2, la mquina est en equilibrio neutral a pesar de la posicin de los pesos. Cuando M2 es mayor que M1 ambas masas experimentan una aceleracin uniforme.

Fundamento

La mquina de Atwood es un dispositivo mecnico que se utiliz para medir la aceleracin de la gravedad. El dispositivo consiste en una polea que tenga muy poco rozamiento y un momento de inercia muy pequeo. De ambos extremos de la cuerda se colocan dos masas iguales M, con lo que el sistema se encuentra en equilibrio, pero si en el lado derecho se aade una sobrecarga m, el sistema se acelera.

Si m es pequea con respecto de M, la aceleracin es pequea y se pueden medir tiempos y posiciones en una de las dos masas con relativa facilidad, y de esos valores se puede deducir el valor de g.Anlisis Dinmico

En el anlisis dinmico de la maquina de Atwood, consideramos despreciable las masas de la polea y la cuerda as como la friccin de la polea con el eje. Con estos antecedentes, examinaremos este mecanismo, en el cual m2 es mayor a m1.

Anlisis de diagrama de cuerpo libre:

fig:1 Maquina de Atwood

Ya que m2 > m1, la direccin del movimiento para m2 es hacia abajo y de m1 hacia arriba, entonces se escoge estas direcciones como positivos segn al movimiento que estas tengan. Basndose en el diagrama anterior, T es la tensin del hilo, M2 > M1, y g es la aceleracin de la gravedad. Si consideramos el movimiento ascendente como positivo y el movimiento descendente como negativo, las ecuaciones de la fuerza neta para M1 y M2 son:T1 M1 g = Fneta = M1 a T2 M2 g = Fneta = M2 (-a) Considerando que la polea no tiene masa, que no existe friccin y que el hilo no tiene masa y no se estira, se cumple que: T 1 = T 2. Despejando a, la aceleracin del sistema formado por ambas masas, se tiene que, la aceleracin terica es igual a g veces la diferencia de las masas dividida por la masa total del sistema:

PROCEDIMIENTOS:1. Para esta primera parte que es determinar la aceleracin se pasa a configurar la interfase POWER Link.2. Se realiza la configuracin del sensor de movimiento rotacional, para lo cual se da clic en configuracin.3. Se pasa a seleccionar aceleracin lineal.4. Se pasa el icono grfico hacia el cono aceleracin. 5. Se pasa a realizar el montaje de la figura 1. 6. Se pasara a colocar los datos en las TABLAS 1Y 2

Figura 3. Montaje experimental sugerido.

RESULTADOS:

FIGURA 1.

Evaluacin de resultados

Aqu las sumas de la M1+ M2 =200 y recien hallar el la aceleracion Tabla 1 aceleracion con respecto a la direncia de las masas

La aceleracion se hallo gracias a la pendiente de cada ajueste lineal y esto se debe por que la derivada de la velocidad es igual a la aceleracion que en este caso la pendiente seria la derivada de la velocidad .Grafica vector velocidad vs tiempo

Fuente: elavoracion propia

A l realizar un ajuste lineal a la grafica de aceleracion vs las difierencias de las masas podremos hallar la pendiente que multiplicado a la sumatoria de la masa 1 y la masa 2 podemos hallar la gravedad que es igual a m=0.04 M1+M2= 2000.04 x 200= 8 g = 8

Pero se debe hallar un error porcentual en la gravedad terica y ala experimental

El error porcentual de la gravedad es de 18.4 % entre la teorica y la experimental

Aqu en esta tabla se logro hallar la aceleracion igual como en el primer cuadro, en esta tabla se va trabajar con una constanteque es la difierencia de la masa 1 y masa2 que es igual a 50 y la grafica sera de la M1+M2 con respecto a la aceleracion Tabla 2 sumatorias de las masas con respecto a la aceleracion Fuente: elaboracin propia Aqu logramos ver la grfica de M1+M2 vs la aceleracin y realizamos un ajuste inverso Grafico M1+M2 vs aceleracion

Fuente: Elaboracin propia

OBSERVACIONES: Al variar las masas de cada pesa y no la del sistema se observ que la aceleracin variaba. Los errores se justifican con la depreciacin de la masa de la cuerda y de la resistencia del aire.CONCLUSIONES: La sumatoria de las masas es inversamente proporcional a la aceleracin; mientras que la diferencia es directamente proporcional a la aceleracin. Se determin la aceleracin de un sistema compuesto por dos masas grafica 1 gracias al ajuste lineal se lo gro hallar la aceleracin de cada una de las masas logramos hallar la gravedad que nos result 8 fue hallada gracias a la pendiente que nos result 0.04 y tambin gracias a la sumatoria de a las masas que fue 200 grafica 2 en la grfica trabajamos con una variacin masa de50 gramos gracias a la grfica de sumatoria de las masas con respecto a la aceleracin. El error porcentual de la gravedad es de 18.4 % entre la teorica y la experimental

BIBLIOGRAFIA: Fsica. Principios y problemas, Murthy-Senadt Fsica Tomo I, Editorial Lumbreras.

Polea

Masa 2

Masa 1

M1

M2

T

T

M1g

M

2

g