FÍSICA BIOLÓGICA Y LABORATORIO TRABAJO PRÁCTICO: ESTÁTICA (Según M. Willia! " #.R. Li!!ne$. %Bi&e'ani'! &) #*an M&+i&n%, W. B. Sa*n-e$! C&an", Pila-elia, l/012 3. La )ig*$a $e$e!en+a * n &4$e -e 566 7 -e ie '&n l&! e!&! -e -i)e$en+e! a$+e! -e !* '*e$& in-i'a-&!. e ! el -*l& - e la )*e$ ;a -e '&n+a '+& <*e !& !+iene la 'a4e;a 'a4e;a " el el (a) 8C*9 l e! '*ell& '*ell&= = (E!+a (E!+a la e>e$'e e>e$'e $in'ialen+e la !? +ia @?$+ e4$a 'e$@i'al.2 (b) 8C*9l e! la )*e$;a <*e !&!+iene a *n 4$a;&= (E!+a )*e$;a e! e>e$'i-a &$ l&! ú!'*l&! " ligaen+&! <*e a4$a;an la a$+i'*la'in -el &4$&.2 ('2 8C*9l e! la )*e$;a +&+al <*e !&!+iene al +$&n'& en la! -&! a$+i'*la'i&ne! -e la 'a-e$a= ( Si el &4$e e!+9 -e ie ie " -e$e'&, -e$e'&, al$e-e-&$ al$e-e-&$ -e -e la i+a i +a- -e e!+a )*e$a !e e>e$'e en 'a-a a$+i'*la'in.2 8C*9l e! la la )*e$;a )*e$;a -e '&n+a'+& '&n+a'+& +& +al en la! a$+i'*la' i&ne! de la! $&-illa!= (d) 8C*9l (e2 Si el &4 $e !e a&"a en *n ie, ie, 8'*9l 8'*9l e! la la )*e$;a )*e$;a -e '&n+a '&n+a'+& '+& -e -e la a$+i'*la'in -e la $&-illa !&4$e la <*e e!+9 a&"a-&= (f) 8C*9l e! la )*e$;a en la a$+i'*la'in -e la $&-illa <*e !&!+iene la ie$na <*e n& !e a&"a en el !*el&= Re! Re! (a2 6 7 (b) D 7 (c) 490 7 (d) 620 N (e2 006 7 (f) 40 N . 1. El +en-n -el 4'e! -e la Fig*$a e>e$'e *na )*e$;a F -e 56 7 !&4$e el el an+e4$a;&. El 4$a;& a a$e'e -&4la-& -e +al ane$a <*e e!+a ) *e$;a )&$a *n 9ng*l& -e 6 '&n el an+e4$a;&. an+e4$a;&. #alla$ #alla$ la! '&&nen+e! -e F , (a2 a$alela a$alela al an+e4$a;& an+e4$a;& ()*e$;a ()*e$;a e!+a4ili; e!+a4i li;a-& a-& $a2 (42 e$e n-i'* la$ al an+e 4$a;& 4$a;& ()*e$; ()*e$;a a -e !&!+ !&!+?n2 ?n2.. Re! . (a2 7 (42 7.
D. La! a$+e! a$+e! &!+e$ &!+e$i&$ i&$ " an+e$ an+e$i&$ i&$ -el -el ú!'*l& ú!'*l& -el+ &i-e ! e le@an el 4$a; & a l e > e $' $' e $ l a ! ) * e $ ; a ! F , " F a , < * e * e ! + $ a l a F i g * $ a . 8 C * 9 n + & @ a l e el -*l& -e la )*e$;a +&+al !&4$e el 4$a;& " <*e 9ng*l& )&$a '&n la @e$+i'al= E<*i@alen'ia 3H /, 7 Re!. .1 H 3D,6.
. La Fig* Fig*$a $a *e! *e!+$ +$a a *na *na '*e$ '*e$-a -a el9! el9!+i +i'a 'a a+aa+a-a a a -&! -&! *el *ela! a! " e!+i$a-a e!+i$a-a a!+a a!a$ &$ *n in'i!i@&. in'i!i@&. El )in -e e!+e -i!&!i+i@ -i!&!i+i@& & e! ali'a$ *na )*e$;a F al in'i!i@&. (La )ig*$a a !i-& !ili)i'a-a lle@an-& la '*e$-a $e'+a -e!-e el in'i!i@& a la! *ela!2. Si la +en!in -e la '*e$-a e! 6,1 Hg, 8'*9l e! el -*l& " la -i$e''in -e la )*e$;a F ali'a-a al in'i!i@&=
. La Fig*$a *e!+$a la )&$a -el +en-n -el '*a-$i'e! aK a!a$ &$ la $+*la. Si la +en!in T -el +en-n e! 36 H, '*9l e! (a2 el -*l& " (42 la -i$e''in -e la )*e$;a -e '&n+a '+& e>e$'i-a & $ el )? *$ !&4$e la $+*la= Re!. (a2 30 H: (42 13,.
0. El a4-*'+&$ -e la 'a-e$a, <*e '&ne'+a la 'a-e$a al )?*$, '&n!+a -e +$e! ú!'*l&! in-een-ien+e! <*e a'+úan a -i)e$en+e! 9ng*l&!. La Fig*$a *e!+$a l&! $e!*l+a-&! -e e-i-a! -e la )*e$;a e>e$'i-a &$ !ea$a-& &$ 'a-a ú!'*l&. #alla$ la )*e$;a +&+al e>e$'i-a &$ l&! +$e! ú!'*l&! >*n+&!. Re!. 05,D5 H
5. La Fig*$a $e$e!en+a la 'a4e;a -e *n e!+*-ian+e in'lina-a !&4$e !* li4$&. La 'a4e;a e!a . H " e!+9 !&!+eni-a &$ la )*e$;a *!'*la$ F . e>e$'i-a &$ l&! exten!&$e! -el '*ell& " &$ la ) *e$;a -e '&n+a'+& F e>e$'i-a en la a$+i'*la'in a+lan+&&''ii+al. a-& <*e el -*l& -e F e! , H y <*e e!+9 -i$igi-a D &$ -e4a>& -e la &$i;&n +al, alla $ (a2 el -*l& " (4 2 la -i$e''in -e Fv m
c
m
Re!. 5,6D H
θ
6
. El an+e4$a;& -e la )ig*$a e!+9, '&n $e!e'+& al 4$a;&, a /6 " !&!+iene en la an& *n e!& -e 5 H. e!$?'ie!e el e!& -el an+e4$a;&. (a2 C*9l e! el &en+& $&-*'i-& &$ e l e!& -e 5 H a l$e -e-& $ -e la a$+i'*la'in -el '&-& (O2= (42 8C*9l e! el &en+& al$e-e-&$ - e O $& -* 'i- & &$ l a ) *e $;a F e>e$'i-a !&4$e el an+e4$a;& &$ el 4'e!= ('2 8C*9l e! el -*l& -e F=
Re!: (a2 1,D3 H. (42 N1,D3 H. ('2 03 H
/. Ree+i$ el $&4lea . !*&nien-& <*e el an+e4$a;& " la an& >*n+&! e!an D, H " <*e !* 'en+$& -e g$a@e-a- e!+9 a 3 ' -e O.
36. C&n el an+e4$a;& en la &!i'in &$i;&n+al, +al '&& aa$e'e en la )ig*$a, la an& e>e$'e *na )*e$;a -e / H !&4$e la 4alan;a. #alla$ l&! -*l&! -e la! )*e$;a! F " F' <*e e>e$'en !&4$e el an+e4$a;& el +$'e! " el úe$&. (e!$e'ia$ el e!& -el an+e4$a;&2. Re!: 316 H " 31/ H
33. Ree+i$ el $&4lea an+e$i&$ !*&nien-& <*e el an+e4$a;& " an& >*n+&! e!an 1, H " <*e !* 'en+$& -e g$a@e-a- e!+9 a 3 ' -e O.
31. L&! a-*l+&! >@ene! *e-en e>e$'e$ *na )*e$;a 9ia -e 6 H !&4$e el aa$a+& <*e !e *e!+$a en la )ig*$a. Si el aa$a+& e!+9 a 1 ' -el '&-& " el 4'e! e!+9 *ni-& a ' -el '&-&, 8'*9le! !&n l&! -*l&! -e la! )*e$;a! e>e$'i-a! &$ (a2 el 4'e! " (42 el úe$&= Re!: (a2 11 H (42 3 H.
3D. En la )ig*$a aa$e'en la! )*e$;a! e>e$'i-a! a$a an+ene$ la ie$na en 'a-a &!i'in an+e la 'a$ga -e *na e!a -e 16 l4 !*>e+a al +&4ill&. (a2 Cal'*la$ el &en+& a$a la! &!i'i&ne! <*e aa$e'en en la )ig*$a. (42 e-*'i$ la e'*a'in gene$al a$a el &en+& al$e-e-&$ -e la $&-illa a$a '*al<*ie$ 9ng*l& θ en+$e la ie$na " la @e$+i'al. Re!. (a2 6, 306, 155, D16 l4 *lg (42 M W.(30 *lg2. !en θ Equivalencias
3 li4$a 6,D/ Hg 1 pulgada -> 2,54 cm
13.
El an+e4$a;& -e la )ig*$a e!+9 a 6 '&n $e!e'+& al 4$a;& " !*>e+a en la an& *n e!& -e 3 l4. (a) 8C*9l e! el -*l& -e la )*e$;a e>e$'i-a !&4$e el an+e4$a;& &$ el 4'e!= (e!$e'ia$ el e!& -el an+e4$a;&.2 (b) #alla$ el -*l& -e la )*e$;a e>e$'i-a &$ el '&-& !&4$e el an+e4$a;&.
Re!. (a2 316 l4
14.
(42 36 l4
Ree+i$ el $&4lea an+e$i&$ !*&nien-& <*e el an+e4$a;& " la an& >*n+&! e!an 0 l4 " <*e !* 'en+$& -e g$a@e-a- e!+9 a *lg -el '&-&.
Re!. (a2 3 l4 (42 31D l4
15.
E!+an-& en &!+*$a e$e'+a, el 'en+$& -e g$a@e-a- -el '*e$& e!+9 !&4$e *na lnea <*e 'ae a 3,1 *lg -elan+e -e la a$+i'*la'in -el +&4ill&. El ú!'*l& -e la an+&$$illa (el g$*& -e ú!'*l&! -el +en-n -e A<*ile!2 !e *ne al +&4ill& a 3,5 *lg &$ -e+$9! -e la a$+i'*la'in " !*4e en *n 9ng*l& -e D. (a) #alla$ la )*e$;a F en e!+e ú!'*l& a$a <*e *n &4$e -e 36 l4 -e e!& <*e e!+? -e ie. (Re'*?$-e!e <*e 'a-a ie$na !&&$+a la i+a- -el e!& -el &4$e.2 (b) 8C*9l e! la )*e$;a -e '&n+a'+& F' e>e$'i-a en la a$+i'*la'in -el +&4ill&=
Re!. (a2 ,6 l4 (42 F'31/ l4 θ 5
16.
La )ig*$a *e!+$a la! )*e$;a! !&4$e el ie -e *n &4$e -e /6 H en &!i'in aga'a-a. e+e$ina$ (a2 el -*l& -e la )*e$;a F e>e$'i-a &$ el +aln -e A<*ile! " (42 el -*l& " la -i$e''in -e la )*e$;a -e '&n+a'+& F' e>e$'i-a en la a$+i'*la'in -el +&4ill&.
Re!. (a2 5,1 H (42 /D H 53