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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SÓLIDOS

PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 5

MÁQUINA DE ATWOOD

INFORME

INTEGRANTES

SALINAS LÓPEZ, Luis

MENDOZA NAVARRETE, Juan

Grupo: C15-2-B

Mesa N°: 06

Profesora: Colmenares López, Santos Elisa

Semana 10

Fecha de realización: 16 de Octubre

Fecha de entrega: 23 de Octubre

2014-II

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INTRODUCCIÓN

En la vida cotidiana vemos que la tierra ejerce una atracción sobre todo lo que está

encima de ella. Y que los cuerpos más grandes tienen más atracción que los pequeños.

Al colocar dos masas diferentes en una polea unidas por un hilo inextensible vemos

que la mayor ejerce una fuerza sobre la menor y además que las dos sufren una

aceleración una hacia el suelo y la otra se aleja del suelo con aceleraciones iguales. A

esto se le denominó máquina de Atwood. En el año 1784, el físico inglés George

Atwood ideó este modelo cuyo propósito era efectuar medidas de precisión de la

aceleración debida a la gravedad y estudiar la relación entre las magnitudes de fuerza,

masa y aceleración. En este método supondremos inicialmente que la masa de la polea

es muy pequeña comparada con la de los cuerpos que componen el sistema y que gira

libre sin rozamiento. Igualmente, supondremos despreciable el rozamiento de las

masas con el aire.

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OBJETIVOS

I. Determinar experimentalmente el valor de la aceleración de la gravedad en las

instalaciones de Tecsup.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS

MÁQUINA DE ATWOOD:

La máquina de Atwood fue inventada en 1784 por George Atwood como un

experimento de laboratorio para verificar las leyes mecánicas del movimiento

uniformemente acelerado. La máquina de Atwood es una demostración común en las

aulas usada para ilustrar los principios de la Física, específicamente en Mecánica.

La máquina de Atwood consiste en dos masas, y, conectadas por una cuerda inelástica

de masa despreciable con una polea ideal de masa despreciable [...]”

(Serway, pag.14, 1992)

Para poder calcular la aceleración de la gravedad con ayuda de la máquina de atwood

es necesario el uso de la siguiente formula que guarda relación con la gravedad y las

masas:

g= (m1+m2) a / (m1-m2)

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MATERIALES Y EQUIPOS DE TRABAJO

Imagen 1: Computadora personal Imagen 2: Interface

Power Link

Imagen 3: - Sensor de rotación Imagen 4: Pesas

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Imagen 5: Varillas (5) Imagen 6: -Bases

soporte (2)

Imagen 7: Móvil pascar Imagen 8: Polea

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Imagen 7: Sensor infrarrojo Imagen 8: Tira blanco y

negro

PROCEDIMIENTOS

CASO I:

En primer lugar se armó el montaje correctamente para poder realizar nuestros

experimentos.

Imagen 8: Montaje sugerido – máquina de atwood

Luego se procedió a realizar el primer experimento que consistió en calcular la

aceleración de la gravedad promedio en las instalaciones de Tecsup, con los datos de la

tabla N°1 que se obtuvo al realizar distintas pruebas con diferentes masas cuya

diferencia era constante.

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Tabla N°1: datos experimentales para calcular la gravedad

Imagen 9: Aceleración Vs (M1+M2)^-1

En esta gráfica se puede observar que la aceleración es directamente proporcional a la

inversa de la suma de masa, además se pendiente nos representa el producto de la

gravedad en las instalaciones de Tecsup con la diferencia de masas.

CASO II:

En segundo lugar se procedió a realizar un segundo experimento utilizando un nuevo

montaje, obteniendo el siguiente resultado.

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Imagen 10: Montaje sugerido – medir la aceleración de la gravedad

Imagen 11: Aceleración vs tiempo

En esta última grafica se observa que la velocidad es directamente proporcional al

tiempo y que la pendiente simboliza la aceleración de la gravedad en las instalaciones

de Tecsup.

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CUESTIONARIO

1. Compare la aceleración teórica y la aceleración experimental de forma porcentual

¿Qué razones justifican su diferencia?

1.1. Grafica N°1.

Gravedad teórica: 9,78m/s2 y aceleración experimental: 9,6m/s2

Error%= 1,84%

1.2. Gráfica N°2.

Gravedad teórica: 9,78m/s2 y aceleración experimental: 9,79m/s2

Error%= 0,1%

2. ¿Qué factores o variables limitan la forma como funciona su modelo

experimental?

2.1. El motivo por el cual existe un porcentaje de error mínimo es porque las pesas no

tenían una masa muy exacta, adema existe fricción entre la polea y la cuerda, también

el sensor posee un margen de error 0,03

2.2. En este segundo caso el error es despreciable

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CONCLUSIONES

Determinamos experimentalmente a través de la máquina de Atwood que la gravedad

en TECSUP es de 9,6m/s2

Determinamos experimentalmente con ayuda del sensor infrarrojo que la aceleración

de la gravedad en las instalaciones de TECSUP (Lima) es de 9,79

NOTA:

Tras finalizar se puede comprobar la veracidad de los resultados, ya que se pudo

obtener un mejor resultado de los experimentos si hubiésemos considerado a la masa

de las pesas un valor exacto, además que existe fuerzas externas despreciables, y

finalmente de que el sensor de fuerza tenía un margen de error del 0.3

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Serway, Raymond; “Fisica, conceptos y aplicaciones, 5a edición”, Mc Graw-

Hill, México: 2007.

Tippens, Paul; “Fisica; 8a edición”, Mc Graw-Hill, México: 2009.

Serway, Raymond; “Maquina de atwood”, Mc Graw-Hill, México: 1992