EQUILIBRIO DE FUERZAS CONCURRENTES 1. OBJETIVO Comprobar la primera condición de equilibrio. 2. FUNDAMENTO TEORICO Fuerza.- toda vez que dos cuerpos interactúan entre surge entre ellos una magnitud, que además de valor tiene dirección, sentido y punto de aplicación, es esta magnitud que hace que los cuerpos estén en equilibrio, que cambien la dirección de su movimiento o que se deformen.En general asociamos con los efectos de: sostener, estirar, comprimir, jalar, empujar, tensar, atraer, repeler, etc. Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel cuyas líneas de acción se cortan en un solo punto. Y su resultante es la sumatoria de ellas. En la practica un cuerpo en equilibrio de traslación puede encontrarse en reposo continuo ( = 0 ), o moviéndose con velocidad constante, sumatoria de fuerzas igual a cero.
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EQUILIBRIO DE FUERZAS CONCURRENTES
1. OBJETIVO
Comprobar la primera condición de equilibrio.
2. FUNDAMENTO TEORICO
Fuerza.- toda vez que dos cuerpos interactúan entre surge entre ellos una magnitud, que además de valor tiene dirección, sentido y punto de aplicación, es esta magnitud que hace que los cuerpos estén en equilibrio, que cambien la dirección de su movimiento o que se deformen.En general asociamos con los efectos de: sostener, estirar, comprimir, jalar, empujar, tensar, atraer, repeler, etc.
Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel cuyas líneas de acción se cortan en un solo punto. Y su resultante es la sumatoria de ellas.
En la practica un cuerpo en equilibrio de traslación puede encontrarse en reposo continuo ( = 0 ), o moviéndose con velocidad constante, sumatoria de fuerzas igual a cero.
3. MATERIAL Y EQUIPO
Un soporte universal; que nos servira para colocar las masas y las poleas. Un juego de diferentes; masas. Para medir las oscilaciones Dos poleas, Hilo de suspensión. Un transportador.
4. PROCEDIMIENTO
4.1. Colocamos 3 masas como se muestra en la siguiente figura.
4.2. Medimos los ángulos formados por las tensiones y la horizontal.
4.3. Repetimos los procedimientos anteriores, pero para los siguientes casos con masas diferentes
4.4. registramos el valor de las tensiones en las cuerdas y los ángulos respectivos, en una tabla.
4.5. verificamos experimentalmente para que valores de F1 Y F2 , en ángulo entre dichas es recto.
5.1. Determine el valor de los ángulos y ( teóricamente), para las 5 combinaciones usadas en el desarrollo de práctica.
Hallaremos los ángulos pedidos por la ley de cosenos:
A B
c
CASO 1
Por la ley de cosenos:
CASO 2
Por la ley de cosenos:Para
Para
CASO 3
Para
120 =200 +110 -2(200)(110)cos(90+ )
=1
Cos(90 + ) =sen=58.96
Para 1102 = 1202 + 2002 + 2(120)(200)cos(90 + )
=1
Cos(90 + ) = - 0.88º- sen = - 0.88º
= 61.4ºCASO 4
Para
Para
CASO 5
Para
+ )
Para
5.2. Verificar la validez de las condiciones de equilibrio para cada uno de los sistemas de fuerzas usando los ángulos medidos en la práctica.
CASO 1 Por la primera condición de equilibrio
CASO 2
Por la primera condición de equilibrio
CASO 3
CASO 5
5.3. Según 5.2 determine el error cometido durante el desarrollo de la practica
CASO 1Error para:
= 14.47º -14º = 0.47º= 14.47º- 15º = - 0.53º
CASO 2
= 61.04º - 49º = 12.04º= 14.47º- 30º = - 15.53º
CASO 3
= 58.96º - 57º = 1.96º= 61.4º - 60º = 1.4º
CASO 4
= 73.73º - 74º = - 0.27º= 16.26º- 16º = 0.26º
CASO 5
= 36.86º - 37º = - 0.14º= 53.13º- 53º = 0.13º
5.4. Analicé las razones de los errores cometidos durante el desarrollo de la practica
El error cometido en el caso 2 es por l a equivocación del ángulo medido en el momento de la práctica .
El error fue por el desvió del hilo de la polea y eso nos llevo a la equivocación del ángulo.
Por la falta de cuidado al momento de medir .
5.5. .Hacer un análisis teórico par que el sistema de fuerzas, Y formaría un ángulo recto.
Aplicando ley de senos:
F1 = F3sen F2 = F3sen
Aplicando ley de cosenos:
(F3)2 = (F1)2 + (F2)2 - 2(F1)(F2)cos(90º)
(F1)2 + (F2)2 = (F3)2
5.6. Si Y fueran iguales ¿para que valores de los ángulos y seria cero?
Por la primera condición de equilibrio.
∑FX = 0F2sen0º - F1sen0º = 0F2 = F1
∑FY = 0F2cos0º + F1cos0º - F3 = 0F3 = 0
5.7. Diseñar y explicar, como podría montarse una práctica de laboratorio para comprobar la segunda condición de equilibrio.
Por la segunda condición de equilibrio:
0 = 0
6. CONCLUSIONES:
Si un sistema físico se encuentra en equilibrio, se verificara que cualquiera de sus partes componentes también lo estará.
Todo rígido sometido a la acción de un sistema de fueras no gira si la sumatoria de momentos con respecto a cualquier punto es igual a cero.
Un cuerpo rígido permanece en equilibrio bajo la acción de dos fuerzas si solo si, estas fuerzas tienes igual modulo y están dirigidas en sentidos contrarios.
Las fuerzas solo se pueden sumar entre sí , si ellas están aplicadas a un mismo punto.
PP
7. SUGERENCIAS: Ver que el hilo esté sobre la polea. Que entre el hilo y la polea no exista fricción. Tener cuidado con los materiales.
8. BIBLIOGRAFIA:
FISICA vol.1 MECANICA , Alonso Finn FISICA, Félix Aucallanchi