Tasa de aceleración para dos masas colgantes en dos experimentos

Realicé un experimento en el que dos masas de diferente peso estaban unidas por una cuerda y alimentadas a través de una polea. La diferencia entre las masas era 0.025 k gramo . La masa más liviana fue jalada al piso, haciendo que la masa más pesada quedara suspendida en el aire. Calculamos el tiempo que tardó la masa pesada en llegar al suelo una vez que se soltó el peso más ligero. La aceleración promedio del sistema fue 0.883 metro / s 2 .

Luego realizamos exactamente el mismo procedimiento pero disminuimos el peso total del sistema. La diferencia entre las masas seguía siendo 0.025 k gramo . La aceleración promedio para este sistema fue 0.922 metro / s 2 .

Tengo curiosidad por saber por qué la tasa de aceleración (tanto en teoría como en la práctica) es más lenta para el conjunto de experimentos más pesados ​​y es más rápida para el conjunto de experimentos más livianos, aunque la diferencia entre las masas es la misma.

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Una forma de pensar en esto conceptualmente es que la masa inercial del sistema es, de hecho, diferente de la masa gravitatoria. Es decir, mientras que la fuerza neta sobre los sistemas es la misma, los dos sistemas tienen una cantidad diferente de masa y, por lo tanto, resisten los cambios de velocidad en diferentes grados.

Ella es tan gorda que la atracción sube como el CUBO de la distancia en lugar del cuadrado.

Excepto que, en este caso, estamos considerando un sistema compuesto, no un solo objeto.

En su primer caso, la diferencia de masa y, por lo tanto, la masa gravitacional efectiva del sistema, fue 0.025 k gramo . Si multiplicamos esto por la gravedad, podemos obtener la fuerza neta sobre el sistema.

0.025 k gramo × 9.81 metro / s 2 ≈ 0.2452 norte

Esto hizo que el sistema se acelerara a 0.883 metro / s 2 . Ahora, usando la segunda ley de Newton, podemos encontrar la masa inercial del sistema.

metro = F a = 0.2452 norte 0.883 metro / s 2 ≈ 0.2777 k gramo

Entonces, este sistema tiene una masa total de aproximadamente 0.2777 k gramo . También podríamos encontrar las masas de los pesos individuales, ya que conocemos su suma y diferencia; esto lo dejo como ejercicio para el lector.

El segundo caso se puede resolver de la misma manera. La diferencia de masa y, por lo tanto, la fuerza neta son las mismas en este caso, lo único que cambió fue la aceleración. De este modo:

metro = F a = 0.2452 norte 0.922 metro / s 2 ≈ 0.2660 k gramo

Como puede verse, la masa total en el primer caso era 0.2777 k gramo , que de hecho es más grande que el segundo caso, que sólo tiene 0.2660 k gramo .

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