F U UE ER RZ ZA AS S Y E Q QU UI IL LI IB BR RI IO O 1) OBJETIVOS GENERAL.-
Observar la intersección entre las diferentes fuerzas y demostrar experimentalmente las condiciones del equilibrio. 2) FUNDAMENTO TEORICO.
FUERZA:
La fuerza es una magnitud una magnitud física de física de carácter vectorial carácter vectorial capaz capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que aceleración que modifica el módulo el módulo oo la dirección la dirección de de su velocidad) su velocidad) o bien de deformarlo. de deformarlo. Sus unidades de fuerza son: Los N (newton) o los Kp (kilopondios) • 1 Kp = 9,8 N • El peso (P) es una fuerza, la masa (m) no
--> P = m · g
La fuerza vectorialmente esta compuesta: MODULO.-
Es dada por la recta que soporta el vector (valor numérico de la fuerza), DIRECCION .SENTIDO.-
(cada dirección tiene dos sentidos)
toda dirección tiene dos sentidos opuestos
TORQUE O MOMENTO se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza. Es la magnitud que estudia la rotación producida por una fuerza . Es la magnitud que estudia la rotación producida por una fuerza
Momento resultante: es la suma de todos los momentos que actúan en un cuerpo respecto un mismo eje de giro Sentido positivo: aquel que va en contra de las agujas del reloj Sentido negativo: aquel que va a favor de las agujas del reloj •
•
•
Uno de los efectos de una fuerza es el movimiento: TRASLACION.-
Movimiento de giro de un objeto sobre otro; la Tierra sobre el Sol (el año) ROTACION.-
Movimiento de giro de un objeto sobre él mismo; la Tierra sobre ella misma (el día)
COMPOSICION DE SISTEMA DE FUERZAS:
Componer un sistema de fuerzas es encontrar una fuerza neta o resultante que sustituya a todo el conjunto de fuerzas que forman
el sistema ejerciendo exactamente el mismo efecto ya que sea de movimiento o de deformación. El sistema de fuerza puede estar actundo sobre un punto o sobre un cuerpo rigido, en ua o varias direcciones. De acuerdo estos sistemas pueden ser: CONCURRENTES:
Todas las fuerzas tienen l mismo punto de aplicación:
F. resultante
Donde la expresión final es:
Modulo de la R
Para el torque PARALELAS.-
Todas las fuerzas son paralelas a un vector unitario en tonces sus formulas son :
Resultante P/los torques
CONDICIONES DE EQUILIBRIO
.Una condición de equilibrio es un reposo o ausencia de movimiento PRIMERA CONDICIÓN: EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN Cuando se estudio la primera ley de Newton, llegamos a la conclusión de que si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza externa, este permanece en reposo en un movimiento rectilíneo uniforme. Pero sobre un cuerpo pueden actuar varias fuerzas y seguir en reposo en un movimiento rectilíneo uniforme.
Hay que tener en cuenta, que tanto para la situación de reposo, como para la de movimiento rectilíneo uniforme la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es igual a cero.
SEGUNDA CONDICION: EQUILIBRIO DE ROTACIÓN Si a un cuerpo que puede girar alrededor de un eje, se la aplican varias fuerzas y no producen variación en su movimiento de rotación, se dice que el cuerpo puede estar en reposo o tener movimiento uniforme de rotación.
MATERIALES UTILIZADOS
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EXP.1 SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES EN UN PLANO Objetivo,. Analizar y experimentalmente y teoricamente un sistema defuerzas concurrentes en equilibrio.
* ESQUEMA
* PROCEDIMIENTO.-
- Medir los angulos - Pesar los bloques ( gr ) - Realizar la prueba 1 ves Repetir los pasos anteriores para diferentes valores de X - Calcular el vector analítico, los componentes Fx y Fy * DATOS Y CÁLCULOS.-
Utilizando la ecuación correspondiente, determinamos en cada caso el vector analítico, los componentes Fx y Fy
Nro.
modulo
direccion
sentido
Vector
1 1.04 N
53
106cm
I
2 1.106 N
1
108cm
IV
3 1.56 N
18
104cm
III
CONCLUSION.-
Vector Componente en Fx
Componente en Fy
EXP. .2
FUERZAS PARALELAS
OBJETIVO.- Analizar y experimentalmente y teoricamente un sistema defuerzas concurrentes en equilibrio.
Procedimiento.- En este experimento utilizamos una barra con un circulo en el medio de apoyo, la barra tiene ganchos para colgar diferentes pesos a distintas proporcionales Determinamos los momentos opuestos primeramente de 2, 3, 4 fuerzas con diferentes pesos.
Demostraremos que la sumatoria es nula en el equilibrio * ESQUEMA
Utilizando las formulas del MRUV determinamos la aceleración y la velocidad de cada distancia . DATOS Y CÁLCULOS.-
Nro. Masa
1 2 3 4
56.14gr 107,91gr 16,18gr 57,97gr
W F=B
Radio
Torque o momento
0,550172 N
5 cm
0,0275086
m.N +
1.057518 N
13 cm
0,13747734 m.N +
0,158564 N
6,5 cm
0,1030666
m.N
-
0,568106 N
18,5 cm
0,10509961
m.N
-
CONCLUSIÓN.-
C A AR RL L A A A AA AA A F L LO O J JA A. . E N N L O OS S E S SP PA AC CI I O OS S V A AC C I IO OS S A U UM ME E N NT T A AL LO O P O OR R Q U UE E Y O O L O O V O OY Y H A AC CE E R R A M A AN NO O
