2 Vector Fuerza

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMAS “TOMAS FRÍAS” CARRERA DE FÍSICA FAC. DE CIENCIAS PURAS  – CARRERA

Semestre 1/2013

VECTOR FUERZA 1. OBJETIVO 

Encontrar la fuerza resultante por los métodos gráfico y analítico por descomposición en sus componentes rectangulares.

2. PRINCIPIO La acción de dos o más fuerzas sobre un cuerpo es equivalente a la acción de una sola fuerza: La fuerza resultante. El valor de la fuerza resultante se determina midiendo la fuerza equilibrante, con un dinamómetro o con masas puntuales. Todo vector se descompone descompone en sus componentes rectangulares “x” , “y”

3. FUNDAMENTO Todas las magnitudes pueden agruparse en dos clases principales: Escalar es  y Vectoriales . Magnitudes vectoriales son las que tienen tanto magnitud, como dirección y sentido como la velocidad a fuerza; Magnitudes Escalares son las que tienen solo magnitud, como la temperatura, longitud y tiempo. En este experimento se estudiarán las fuerzas. Es importante recordar que la fuerza es solamente un ejemplo de magnitud vectorial. Si uno quiere sumar magnitudes escalares sólo necesita realizar la suma algebraica. Si se quiere sumar magnitudes vectoriales que tienen la misma dirección y sentido o que tienen sentidos opuestos, la adición algebraica de componente a componente es todo lo que se necesita. Sin embargo, cuando se suman magnitudes vectoriales que no tienen la misma dirección, el  procedimiento no es tan simple. La adición de vectores se simplifica si se presentan esas magnitudes gráficamente. La representación gráfica de un vector también se llama“vector”. llama “vector”. La Figura 1 muestra las componentes “ x”  x” e “ y “ y”” de un vector de longitud F  longitud F , a un ángulo con el eje x. Puesto que las componentes están en ángulo recto respecto al otro respecto del otro, el paralelogramo usado para determinar su resultante es un rectángulo. Usando el triangulo rectángulo de la figura 1 los componentes de F  son fácilmente calculados con las siguientes relaciones:

Fig.1 El valor de la resultante se encuentra por el método del paralelogramo también por componentes, en forma analítica por la ecuación.

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 F RT

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FRx2

F Ry2

1

4. MONTAJE Y REALIZACIÓN La disposición del equipo para verificar la descomposición de vectores se muestra en la Figura 2. Los ángulos miden de forma directa. Tres cuerdas sujetas a dinamómetro o masa se hallan unidas en el punto de convergencia “0”, que a su vez es el punto central del disco graduado. La magnitud de las fuerzas que se manifiesta en las cuerdas se determina una vez que el sistema se encuentra en equilibrio donde se identificara las fuerzas con lo que calcularemos la fuerza resultante.

Fig. 2 Luego compare el valor de la fuerza resultante con la equilibrante que mantuvo en equilibrio el  punto de unión. 5. TAREAS 5.1. Realizar 3 mediciones para el caso de dos fuerzas con distintos valores tanto en ángulo y magnitud del vector fuerza. (Considerando los 4 cuadrantes). 5.2. Realizar la descomposición de los vectores, para luego calcular la fuerza resultante con la ecuación 1. 5.3. Graficar, empleando papel milimetrado, en las gráficas deben incluirse el vector fuerza resultante, deben incluirse todas las fuerzas. 5.4. Comparar los valores de las fuerzas resultantes teóricas y gráficas con las experimentales incluyendo su dirección y sentido.

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6. TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS EXPERIMETALES Y ANALÍTICOS Nº 1 2 3 7. PROCESAMIENTO DE DATOS

8. CUESTIONARIO 8.1. ¿Cuál es la diferencia entre magnitudes escalares y vectoriales?

8.2. ¿Qué otros métodos conoce para la suma de vectores? Indíquelos.

8.3. ¿Cuáles son las condiciones para que la suma de dos fuerzas sea nula? 9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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