Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Estático



“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Access to An MECÁNICA FACULT FACULTAD AD DEUnlock INGENIERÍA INGEN IERÍA MECÁN ICA

Exclusive 30 Day Trial Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Estático

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FISICA I INFORME DE LABORATORIO Nº 6

TEMA: MEDICIÓN DE FUERZAS Y EQUILIBRIO ESTÁTICO PROFESOR: Venegas Ve negas Romero José INTEGRANTES: Arauco Ca Carhuas Lu Luis Ari!n Jo Jose"h Car(a)a* Jara +i*er +i*er Ja,ier • •

SECCION:

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FECHA DE EXPERIENCIA:

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FECHA DE ENTREGA:

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UNIVER0IDAD NACI1NAL DE INGENIERÍA

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INTRODUCCION Access Now

Nos hemos es2or3ao mucho en *os in2ormes an4eriores "or en4ener No thanks, I don't want my exclusive trial "or 5ué 6 c7mo *os cuer"os ace*eran en res"ues4a a *as 2uer3as 5ue ac48an so(re e**os 6 *a energ9a 5ue in,o*ucra ichos "rocesos: reconocieno 2ac4ores 5ue hac9an 5ue *a energ9a se conser,e o no; sin em(argo: con 2recuencia nos in4eresa asegurarnos e 5ue *os cuer"os no ace*eren< Cua*5uier ei2ico: ese *os rascacie*os e muchos "isos has4a *a ca(a=a m!s senci**a: senci**a: e(e ise=arse ise=arse e moo 5ue no se errum(e< Lo mismo sucee sucee con un "uen4e co*gan4e: una esca*era recargaa so(re una "are: e4c< En e* "resen4e in2orme ,eri2icaremos e>"erimen4a*men4e *as coniciones 5ue cum"*en *as 2uer3as 5ue ac48an so(re un cuer"o en e5ui*i(rio<

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INTRODUCCION Access Now

Nos hemos es2or3ao mucho en *os in2ormes an4eriores "or en4ener No thanks, I don't want my exclusive trial "or 5ué 6 c7mo *os cuer"os ace*eran en res"ues4a a *as 2uer3as 5ue ac48an so(re e**os 6 *a energ9a 5ue in,o*ucra ichos "rocesos: reconocieno 2ac4ores 5ue hac9an 5ue *a energ9a se conser,e o no; sin em(argo: con 2recuencia nos in4eresa asegurarnos e 5ue *os cuer"os no ace*eren< Cua*5uier ei2ico: ese *os rascacie*os e muchos "isos has4a *a ca(a=a m!s senci**a: senci**a: e(e ise=arse ise=arse e moo 5ue no se errum(e< Lo mismo sucee sucee con un "uen4e co*gan4e: una esca*era recargaa so(re una "are: e4c< En e* "resen4e in2orme ,eri2icaremos e>"erimen4a*men4e *as coniciones 5ue cum"*en *as 2uer3as 5ue ac48an so(re un cuer"o en e5ui*i(rio<

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INDICE Unlock Access to An

P&'()*:

Exclusive 30 INTR1DUCCI1N??????????????????????<<<# Day Trial

RE0UMEN?????????????????????????<<<&

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Estático 1@JETIV10?????????????????????????<&

DI0E1 EBERIMENTAL????????? EBERIMENTAL???????????????????& ??????????& Access Now

ALA@RA ALA@RA CLAVE??????????????????????<& CLAVE??????????????????????< & No thanks, I don't want my exclusive trial

ANTECENDENTE EBERIMENTAL????????? EBERIMENTAL??????????????<<<' ?????<<<' FUNDAMENT1 TE1RIC1??????? TE1RIC1?????????????????? ???????????? ? ARTE EBERIMENTAL???????????????????<<%& MATERIALE0  EUI1???????????????????<%& R1CEDIMIENT1??????????????????????<%' RE0ULTAD10  ANALI0I0 DE DAT10?????????????% DI0CU0IN DE RE0ULTAD10?????????????????#% C1NCLU0I1NE0???????????????????????<#1@0ERVACI1NE0??????????????????????<<#& 0UGERENCIA0????????????????????????#' @I@LI1GRAFIA???????????????????????<<<#H

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RESUMEN OB+ETIVOS • •

• •

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Exclusive 30 Day Trial

Meir una 2uer3a em"*eano un resor4e< Veri2icar e>"erimen4a*men4e *as coniciones 5ue cum"*en *as 2uer3as 5ue ac48an so(re un cuer"o en e5ui*i(rio< Informe 6 Medición e de Fuerzas No4ar *a im"or4ancia e *os conce"4os 2uer3a y6Equilibrio e5ui*i(rio en una ,iga ,o*ai3a< Estático Es4uiar e* com"or4amien4o e *as 2uer3as concurren4es 6 2uer3as "ara*e*as< Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

DISE,O EXPERIMENTAL

En e* "resen4e e>"erimen4o e meici7n e 2uer3as 6 e5ui*i(rio es4!4ico: 4ra4aremos e es4uiar 6 ,eri2icar e>"erimen4a*men4e *as coniciones 5ue cum"*en *as 2uer3as 5ue ac48an en un cuer"o en e5ui*i(rio: a su ,e3 e* com"or4amien4o e es4as 2uer3as< ara rea*i3ar es4e e>"erimen4o se har! uso e so"or4es uni,ersa*es: (arras me4!*icas: resor4es: 6 i2eren4es masas: meian4e *a ca*i(raci7n e *os resor4es o(4enremos *as 2uer3as 5ue ac48an en una (arra: "ara *uego ca*cu*ar *as 4or5ues "roucias 6 ,eri2icar *a seguna conici7n e e5ui*i(rio< Las suma e 2uer3as 6 *a suma e 4or5ues son a"ro>imaamen4e igua*es a cero: e(io a *os errores e meici7n: "or *o 4an4o se **ega a ,eri2icar *as coniciones e e5ui*i(rio<

PALABRAS CLAVE Coniciones e e5ui*i(rio Viga ,o*ai3a Tor5ue Fuer3as "ara*e*as

ANTECEDENTE EXPERIMENTAL Página 4

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E-.(/(01(2 E34&4(52 7 C.71823 R9'(23 Unlock Access to An En e* siguien4e e>"erimen4o se "resen4a e* an!*isis e* e5ui*i(rio e cuer"o es4!4ico: simu*ano *a 4ensi7n e2ec4uaa so(re una ,iga: *a cua* es4! re"resen4aa "or una masa M grauaa: anc*aa en uno e sus e>4remos a un "ees4a*: 6 e* o4ro e>4remo unio a una cuera< 0e es4uia e* e2ec4o e *a 4ensi7n en *a cuera a meia 5ue e* o()e4o e masa M cam(ia su "osici7n<


O074(;23:

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Estático

Genera*es Access Now

a Ana*i3ar e* c7mo *as 2uer3as resu*4an4es en *os sis4emas hacen 5ue es4os se man4engan en e5ui*i(rio< No thanks, I don't want my exclusive trial ( Conocer *as *e6es 6 4eor9as 29sicas 5ue se in,o*ucran en cuer"os es4!4icos< Es"ec92icos c E*a(orar un moe*o e>"erimen4a* 5ue é a conocer *os 2en7menos 5ue "ueen a2ec4ar a un cuer"o en e5ui*i(rio en is4in4as coniciones<  Conocer como *a 2uer3a 5ue e)erce un "eso so(re un cuer"o es4ruc4ura* Kuna ,iga a2ec4a a es4e 6 a *os so"or4es 5ue *o man4ienen en e5ui*i(rio Kuna cuera<

D(37<2 E=871(>7)4*/: ara e2ec4o e es4e *a(ora4orio se em"*e7 un moe*o e *a(ora4orio ca"a3 e "ro"orcionarnos is4in4os a4os con e* 2in e o(4ener cier4as magni4ues en cier4as coniciones "ara as9 "oer e>"erimen4ar con *a "rimera *e6 e Ne4on o rimera conici7n e* e5ui*i(rio: one un cuer"o se encuen4ra en e5ui*i(rio es4!4ico o ,e*ocia cons4an4e si *a 2uer3a resu*4an4e e 4oas *as 2uer3as e>4ernas 5ue ac48an so(re é* es nu*a<

M*471(*/73  Una (ase con "ees4a* a* cua* se "o9an a)us4ar i2eren4es o()e4os<  Una reg*a me4!*ica e '$ cm: con agu)eros a caa 'cm<  Un ni,e* "ara e4erminar *a hori3on4a*ia e *a reg*a<  Un 4rans"or4aor "ara meir e* !ngu*o con e* 5ue se 4ra(a)7<  Una "o*ea a)us4aa con mari"osas e "resi7n<  Un inam7me4ro "ara meir *a 2uer3a e 4ensi7n< Página 5

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 Una cuera "ara e* es4uio e *a 4ensi7n<  Una "esa e ' g

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Exclusive 30 Day Trial E* mé4oo e o(4enci7n e a4os se (as7 en

Las magni4ues 29sicas 5ue se miieron 2ueron Ne4ons: "ara meir *a 2uer3a 5ue e)erce *a "esa so(re e* sis4ema 6 cen49me4ros: "ara sa(er a 5ué is4ancia se encon4ra(a *a "esa e* cen4ro e* sis4ema< Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio "or s9 s7*o Ksin Estático 2uer3a 5ue *o a2ec4e

%< A)us4ar e* moe*o a manera e ca*i(rar con a6ua e* ni,e* 6 ,eri2icano 5ue e* inam7me4ro es4u,iese marcano $< Access Now #< 0e mie e* !ngu*o con e* cua* se 4ra(a)ara an4es e em"e3ar e* e>"erimen4o< want myis4ancias exclusive trial -< 0e em"ie3a co*ocano No *a thanks, "esa aI don't i2eren4es a *o *argo e *a reg*a me4!*ica em"e3ano *o m!s cerca e* "ees4a*<

&< Con a6ua e* inam7me4ro o(ser,ar 6 ano4ar cuan4a era *a 2uer3a 5ue "ro,oca(a es4a "esa seg8n e* "un4o en e* 5ue es4a se encon4ra(a<

E)3*>0/*7 7/ 7-.(82

Dinamómet

Origendemedi

Regla

→

Mas

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Un o()e4o e masa M: cue*ga e un "e5ue=o gancho one es4a masa: es "ar4e e un sis4ema con2ormao "or una reg*a en sen4io hori3on4a*: 6 su)e4aa a un e>4remo "or una cuera: a*reeor e una "o*ea: one *a cuera res(a*a sino gira )un4o con e**a: un Unlock Access no to An inam7me4ro 5ue mie *a 4ensi7n e)ercia "ara caa momen4o<

Exclusive 30 Day Trial Ta(*a< Dis4ancia ,s Tensi7n Kmeia "or e* inam7me4ro

R73./4*23 A* in4erac4uar con e* moe*o en e* inam7me4ro se o(4u,o *os siguien4es a4os Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Dis4ancia KcmEstático Tensi7n KN

H $< Tensi7nKN ,s Dis4ancia Kcm

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D(35.3(?) 7 173./4*23 0eg8n *o o(4enio 6 *o o(ser,ao "oemos ecir 5ue *as 2uer3as 5ue in4erac48an con Unlock Access to An un sis4ema en e5ui*i(rio son e* "eso: *a gra,ea 6 *a 4ensi7n e *a cuera Ku o()e4o simi*ar 6 *a suma4oria e es4as 4iene 5ue ser nu*a "ara 5ue se cum"*a *a conici7n e* e5ui*i(rio<

Exclusive 30 Gracias a* moe*o a*can3amos o(ser,ar c7mo a meia 5ue *a carga se a*e)a(a e* Trial a"o6o e *a reg*a es4a i(a generanoDay m!s 4ensi7n so(re *a cuera 6 se i(a hacieno m!s

i29ci* 5ue e* sis4ema "ermaneciera e5ui*i(rio< Ta(u*ano Informe 6 en Medición de Fuerzas y Equilibrio*os a4os e* e>"erimen4o rea*i3amos una gr!2ica 5ue nos e>"*ica es4eEstático 2en7meno e>"onencia* en cuan4o *a re*aci7n is4anciaP2uer3a< uimos com"ro(ar 5ue en4re ma6or sea *a is4ancia en4re e* a"o6o 6 *a carga ma6or ser! *a 2uer3a e 4ensi7n 5ue e(e so"or4ar *a cuera "ara 5ue *os cuer"os Access Now es4én en e5ui*i(rio< a ana*i3aos *os resu*4aos (uscamos o(4ener una ecuaci7n 5ue "uiese ser u4i*i3aa "ara "reecir e* ,a*or e *a 4ensi7n en cua*5uier "un4o e* cuer"o No thanks, I don't want my exclusive trial hori3on4a* 6 as9 2aci*i4ar e* c!*cu*o e *a 2uer3a e 4ensi7n necesaria "ara man4ener e* sis4ema en e5ui*i(rio< De(io a cier4o margen e error 5ue o(4u,imos a *a hora e rea*i3ar e* e>"erimen4o no a*can3amos o(4ener una ecuaci7n "recisa "ara a"*icar*a a nues4ro moe*o "or *o 5ue sugerimos 4ener ma6or cuiao a *a hora e rea*i3ar e* *a(ora4orio "ara o(4ener una ecuaci7n cer4era< E* *a(ora4orio 2ue sa4is2ac4orio a "esar e es4o 6a 5ue *ogramos e>"erimen4ar con e* e5ui*i(rio en cuer"os es4!4icos

C2)5/.3(2)73  Es4e *a(ora4orio sir,i7 "ara com"rener e>"erimen4a*men4e *o a"renio "or 4eor9a en cuan4o a *a "rimera 6 seguna conici7n e* e5ui*i(rio<  0e encon4r7 4e7ricamen4e e* ,a*or e *a 2uer3a e5ui*i(ran4e<  Qemos conc*uio 5ue "ara 5ue un cuer"o es4é en e5ui*i(rio a(so*u4o: és4e e(e cum"*ir E5ui*i(rio e Tras*aci7n 6 E5ui*i(rio e Ro4aci7n<  0e "uo "ro"oner un moe*o ma4em!4ico 5ue escri(e e* com"or4amien4o e *a 4ensi7n con2orme ,ar9a *a "osici7n e *a masa co*gan4e<  De(io a *a incer4ium(re e *os a4os o(4enios: recomenamos 5ue *a e*a(oraci7n e* *a(ora4orio se haga con e* ma6or grao e "recisi7n "osi(*e "ara 5ue es4os no a2ec4en en *os resu*4aos (uscaos<  Con *a rea*i3aci7n e* e>"erimen4o se ha *ograo o(4ener una me)or com"rensi7n e *a 29sica mec!nica as9 como e* e5ui*i(rio e cuer"os r9gios<

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FUNDAMENTO TEORICO F.71@* 7/&34(5* 2 1734*.1*21*

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L7 7 H227 Cuano en un mue**e o un ma4eria* e*!s4ico uno e *os e>4remos se encuen4ra 2i)o 6 a"*icamos una 2uer3a so(re e* o4ro e>4remo: "ro(a(*emen4e es4e se e2ormar!< 0i *a 2uer3a es *o su2icien4emen4e grane como "ara so(re"asar su *9mi4e e e*as4icia: "oemos de Fuerzas y Equilibrio e2ormar*o "ermanen4emen4e:Informe "ero 6siMedición no es as9: se cum"*ir! *o 5ue se conoce como *a /7 Estático 7 H227 6 una ,e3 5ue cese *a a"*icaci7n e *a 2uer3a ,o*,er! a su 2orma origina*< La /7 7 H227 es4a(*ece 5ue Access *a 2uer3a a"*icaa a un mue**e es irec4amen4e Now "ro"orciona* a *a e2ormaci7n 5ue se *e "rouce< F =k . X

No thanks, I don't want my exclusive trial

D7ne F

 es *a 2uer3a 5ue se a"*ica a* mue**e<

S es *a cons4an4e e*!s4ica o recu"eraora e* mue**e: 5ue re*aciona 2uer3a 6 e2ormaci7n< Cuan4o ma6or es su ,a*or m!s 4ra(a)o cos4ar! es4irar o com"rimir e* mue**e< De"ene e* mue**e: e 4a* 2orma 5ue caa uno 4enr! *a su6a "ro"ia< En e* 0"erimen4a e* mue**e<

X

X =( l−l0 ) . u⃗ 0

*ig&$ (e/ de 0oo1e$ Página .

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L* .71@* 7/&34(5* 2 1734*.1*21* Unlock Access to An 0eg8n e* "rinci"io e acci7n reacci7n o 4ercera *e6 e Ne4on: en caa in4eracci7n e>is4en os 2uer3as< Es4o im"*ica 5ue si e)ercemos una 2uer3a so(re un mue**e: es4e 8*4imo e)ercer! 4am(ién so(re noso4ros o4ra 2uer3a e igua* irecci7n 6 m7u*o aun5ue e sen4io con4rario< Dicha 2uer3a: reci(e e* nom(re e .71@* 7/&34(5* 2 1734*.1*21*<


Medición de Fuerzas y Equilibrio La 2uer3a e*!s4ica es *aInforme 2uer3a6 5ue e)erce un mue**e 5ue no ha su"erao su *9mi4e e e*as4icia 6 su2re una 2uer3a 5ue *o e2ormaEstático 4em"ora*men4e< F =k . X Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

*ig2$ pli%a%ión de la uera

En *a 2igura se mues4ra *a acci7n e *a 2uer3a e*!s4ica so(re un mue**e en e* caso e 5ue se encuen4re es4irao Kerecha o con4rario Ki35uiera< En am(os casos se cum"*e 5ue icha 2uer3a es con4raria a *a e2ormaci7n X F =k . X

CENTRO DE GRAVEDAD Cuano 4ra4amos con s7*ios: es im"or4an4e reconocer e* *ugar one ac48a e* "eso< L*amamos Centro de Gravedad (C.G.) a a5ue* *ugar carac4er9s4ico e caa cuer"o en e* cua* se consiera concen4rao 4oo su "eso< Es4e "un4o "uee es4ar en ocasiones 2uera e* cuer"o< Página &'

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Carac4er9s4icas e* Cen4ro e Gra,ea •

•

•

•

E* cen4ro e gra,ea e Unlock *os cuer"os s7*ios ocu"a un *ugar 2i)o en é*: Access to An ine"enien4emen4e e su orien4aci7n<


0i un cuer"o "resen4a un agu)ero o 4iene as"ec4o c7nca,o: e* C
Cen4roies e a*gunas 2iguras geomé4ricas conocias siem"re 6 cuano sean e ensia homogénea se cum"*e Nombre

Figura

Segmento Recto

Triángulo

X

Y

L/2

0

h/3

Cuadriláteros

+l %entro de gravedad está ubi%ado en la interse%%ión de las diagonales

Circulo y Circunferencia

+l %entro de gravedad está ubi%ado en la interse%%ión de dos diámetros$

Página &&

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Trapecio

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Exclusive 30 Day Trial CONDICIONES DE EQUILIBRIO Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio 7-.(/(01(2 Estático

P1(>71* 52)(5(?) 7 Diremos 5ue un cuer"o se encuen4ra en e5ui*i(rio e 4ras*aci7n cuano *a 2uer3a resu*4an4e e 4oas *as 2uer3as 5ue ac48an so(re é* es nu*a  F  $< Access Now Dese e* "un4o e ,is4a ma4em!4ico: en e* caso e 2uer3as co"*anarias: se 4iene 5ue cum"*ir 5ue *a suma ari4mé4ica e *as 2uer3as o e sus com"onen4es 5ue es4!n e*: *a irecci7n No thanks, I don't want my exclusive trial "osi4i,a e* e)e B sea igua* a *as com"onen4es e *as 5ue es4!n en *a irecci7n nega4i,a< De 2orma an!*oga: *a suma ari4mé4ica e *as com"onen4es 5ue es4!n en *a irecci7n "osi4i,a e* e)e  4iene 5ue ser igua* a *as com"onen4es 5ue se encuen4ran en *a irecci7n nega4i,a

or o4ro *ao: ese e* "un4o e ,is4a geomé4rico: se 4iene 5ue cum"*ir 5ue *as 2uer3as 5ue ac48an so(re un cuer"o en e5ui*i(rio 4ienen un gr!2ico con 2orma e "o*9gono cerrao; 6a 5ue en e* gr!2ico e *as 2uer3as: e* origen e caa 2uer3a se re"resen4a a "ar4ir e* e>4remo e *a 2uer3a an4erior: 4a* 6 como "oemos o(ser,ar en *a siguien4e imagen<

Página &2

 UNIVER0IDAD NACI1NAL DE INGENIERÍA

E/ 752 7 -.7 3. '1&(52 52117382)* * .) 82/9'2)2 5711*2 ;71((5* -.7 /* .71@* 173./4*)47 37* )./* * -.7 7/ 21('7) 7 /* 81(>71* .71@*  7=417>2 7 /* /4(>*  F 4 

F 1

 52()5(7 52) 7/

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S7'.)* 52)(5(?) 7 7-.(/(01(2 Una seguna conici7n "ara 5ue un cuer"o e>4enio es4é en e5ui*i(rio es 5ue no e(e 4ener 4enencia a girar< Es4a conici7n se (asa en *a in!mica e* mo,imien4o ro4aciona*: e>ac4amen4e e* mismoInforme moo 5ue *a "rimera conici7n se (asa en *a "rimera *e6 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio e Ne4on< Un cuer"o r9gio 5ue: en un marco Estático e re2erencia inercia*: no es4! girano a*reeor e un "un4o 4iene un momen4o angu*ar cero a*reeor e ese "un4o: *a ra"ie3 e cam(io e* momen4o angu*ar 4am(ién e(e ser cero< Es4o im"*ica 5ue *a suma e *as 4orcas e(ias a 4oas *as 2uer3as e>4ernas 5ue ac48anAccess so(re Now e* cuer"o e(e ser cero< Un cuer"o r9gio en e5ui*i(rio no e(e 4ener 4enencia a comen3ar a girar a*reeor e ning8n "un4o: thanks, Ie don't want my "un4o exclusive trialser cero< Es4a es *a as9 5ue *a suma e 4orcas e>4ernas No a*reeor cua*5uier e(e seguna conici7n e e5ui*i(rio<

∑ τ =0 ⃗

*ig3$ pli%a%ión de

De2inici7n |τ 0|=| F ||r|sin θ ⃗

ara e* e5ui*i(rio

⃗

⃗

∑ τ =0 ⃗

E-.(/(01(2 E34&4(52 173.>7) Decimos 5ue un cuer"o se encuen4ra en e5ui*i(rio es4!4ico cuano "ermanece en es4ao e re"oso an4e *a acci7n e unas 2uer3as e>4ernas< E* e5ui*i(rio es4!4ico se a"*ica a* Página &3




cuer"o en s9 como a caa una e *as "ar4es< ara 4a* cuer"o 4an4o *a ace*eraci7n *inea* e su cen4ro e masa como su ace*eraci7n angu*ar re*a4i,a a cua*5uier "un4o son nu*as< 1(,iamen4e es4e es4ao e e5ui*i(rioUnlock es4!4ico 4ienetosu Access An2unamen4o en *a "rimera Le6 e Ne4on: cu6o enunciao es  Too cuer"o en es4ao e re"oso o e mo,imien4o rec4i*9neo uni2orme: "ermanece en icho es4ao: a menos 5ue so(re e**a ac48e una 2uer3a< 0i se a"*ican 2uer3as a un cuer"o r9gio: su e5ui*i(rio con res"ec4o a un sis4ema e re2erencia inercia* es4ar! e4erminao "or rimera conici7n e e5ui*i(rio 5ue es *a suma e *as 2uer3as a"*icaas a* cuer"o es cero<



0eguna conici7n e e5ui*i(rio es *a suma a*ge(raica e *os momen4os con res"ec4o a un "un4o e *as 2uer3as a"*icaas es igua* a cero< Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES Y EQUIPO W

Una reg*a mi*ime4raa

Figura&< Reg*a mi*ime4raa<

W

Dos so"or4es uni,ersa*es

W

Tres ,ari**as e *ongi4ues %m: '$cm 6 e #$ cm<

W

Cua4ro resor4es

Página &4




Unlock Access to An

Exclusive 30 Day Trial W

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Figura'< Resor4es< Estático

Una "*a4ina me4!*ica con agu)eros 5ue "ermi4en co*gar*a Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

FiguraH< @arra me4!*ica con agu)eros< W

Un *is47n e maera

Figura.< Un *is47n e maera< W

Un ni,e*

W

Una (a*an3a

Página &5




Unlock Access to An


FiguraO< @a*an3a e*ec4r7nica<

W

Cua4ro masas


Figura< esas con i2eren4e masa<

PROCEDIMIENTO U01 DE UN RE01RTE ARA MEDIR FUERXA0 %< Dis"onga *as ,ari**a 6 un resor4e como se mues4ra en *a 2igura %$<

Figura%$< Resor4e con una masa< #< Mia *a *ongi4u e* resor4e en *a "osici7n mos4raa en *a 2igura %$: "ero "ara +$< Página &6




-< 0us"ena e* e>4remo in2erior e *os resor4es sucesi,amen4e *as masas 5ue se 4engan 6 ano4e en caa caso e* ,a*or e *a e*ongaci7n e* resor4e en una 4a(*a< &< Gra2i5ue 2uer3a ,s< E*ongaci7nUnlock e* resor4e< AccessAtoes4e An gra2ico *o **amaremos cur,a e ca*i(raci7n e* resor4e< '< Re"i4a *os "asos an4eriores "ara caa uno e *os o4ros 4res resor4es< Ien4i2i5ue caa resor4e con su res"ec4i,a cur,a e ca*i(raci7n<

Exclusive 30 Trial DE EUILI@RI1 VERIFICACIN EBERIMENTALDay DE LA0 C1NDICI1NE0 Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio

H< Usano os resor4es: sus"ena *a (arra me4!*ica como se mues4ra en *a 2igura %%< Estático Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

Figura %%< @arra con agu)eros sos4enia "or os resor4es< .< Mia *a *ongi4u e caa resor4e 6 usano *as res"ec4i,as cur,as e ca*i(raci7n e4ermine *a 2uer3a 5ue caa resor4e e)erce so(re *a (arra< O< Usano una (a*an3a e4ermine *a masa e *a (arra<

Figura%#< La (arra es "esaa< < De4ermine e* seno e* !ngu*o 5ue hace *a (arra con *a hori3on4a* a "ar4ir e *a is4ancia 1%W1# 6 e *a i2erencia e a*4uras en4re *os "un4os 1111<

Página &7




%$< Res"ec4o a* cen4ro e gra,ea e *a (arra KC"erimen4a*es: *as coniciones e e5ui*i(rio 5ue sa4is2acen *as 2uer3as so(re *a (arra< VIGA V1LADIXA


Es com8n ,er en cons4rucciones ci,i*es es4ruc4uras como *a mos4raa en *a 2igura %-< Es4o Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio es *o 5ue en ingenier9a se **ama una ,iga ,o*ai3a< Estático Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

Figura %-< Es5uema e una ,iga ,o*ai3a< En es4e e>"erimen4o se 4ra4a e e4erminar *os ,a*ores e *as 2uer3as FC 6 FD 5ue ac48an so(re *a ,iga en *os "un4os 1- 6 1&: "ara man4ener*a en e5ui*i(rio< %-< Dis"onga *as ,ari**as 6 resor4es como se mues4ra en *a 2igura %& e 4a* manera 5ue *a ,iga se man4enga en "osici7n hori3on4a*<

Figura %&< Viga ,o*ai3a simu*aa en e* *a(ora4orio< Página &8




%&< Mia *a *ongi4u e *os resor4es 6 e *as res"ec4i,as cur,as e ca*i(raci7n e4ermine *as 2uer3as FC 6 FD< %'< Veri2i5ue 5ue 4enieno en cuen4a *os errores e>"erimen4a*es se cum"*e *a "rimera Unlock Access to An conici7n e e5ui*i(rio< %H< Veri2i5ue 4enieno en cuen4a *os errores e>"erimen4a*es se cum"*e *a seguna conici7n e e5ui*i(rio: 4omano 4or5ues con res"ec4o a* cen4ro e gra,ea KCG e *a ,iga< %.< Veri2i5ue 5ue 4enieno en cuen4a *os errores e>"erimen4a*es se cum"*e *a seguna Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio conici7n e e5ui*i(rio: 4omano 4or5ues con res"ec4o a 1% 6 1#<

Exclusive 30 Day Trial Estático

RESULTADOS

%< resen4e *a cur,a e ca*i(raci7n eAccess caa resor4e Now 5ue se ha usao< ara e* resor4e A

L1 *ongi4u inicia*  #%<# cm


Ta(*a%< Da4os o(4enios "ara e* resor4e A< Masa en g

Peso en 

+longa%ión en %m

'$3&2

3$'6'72

2$3

'$6&4

6$'2334

6$6

'$.26

.$'84'6

&'$8

&$25'5

&2$2674'5

&5$5

fgura15. curva de CALI BRACIO N DEL RESORE a &4 &2

  '$76 9 '$7

&' 8 *uera en n

6 4 2 '

'

2

4

6

8

&'

elonga%ion en %m

F = Kx

Y S A  $<.H&O NPcm ara e* resor4e @

L1 *ongi4u inicia*  %O<cm Página &.

&2

&4

&6

&8




Ta(*a#< Da4os o(4enios "ara e* resor4e @< +longa%ión en Peso en  to An Unlock Access %m 3$'6'72 &$5

Masa en g

Exclusive 30 6$'2334 5$5 '$.26 .$'84'6 .$6 Day Trial &$25'5 &2$2674'5 &3$8 '$3&2 '$6&4


fgura1!. curva de CALI BRACIO N DEL RESORE b Access Now &5

No9 thanks,   '$84 '$.. I don't want my exclusive trial

&' uera e n n 5 '

'

2

4

6

8

&'

elonga%ion en %m

F = Kx

Y S @  $
ara e* resor4e C

L1 *ongi4u inicia*  <# cm Ta(*a-< Da4os o(4enios "ara e* resor4e C< Masa en g

Peso en 

+longa%ión en %m

'$3&&

3$'5'.&

5$&

'$4'25

3$.48525

7$7

'$6&4

6$'2334

&3$3

'$7'45

6$.&&&45

&5$.

Página 2'

&2

&4

&6




fgura1". curva de CALI BRACIO N DEL RESORE C

Unlock Access to An

8

  '$42 9 '$44


6 uera e n n

4 2 '

'

2

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio 4 6 8 &' &2 Estático elonga%ion en %m

Access Now F = Kx


Y S C  $<&##& NPcm ara e* resor4e D

L1 *ongi4u inicia*  <- cm Ta(*a&< Da4os o(4enios "ara e* resor4e D< Masa en g

Peso en 

+longa%ión en %m

'$3&&

3$'5'.&

3$6

'$4'25

3$.48525

6$3

'$6&4

6$'2334

&2$2

'$7'45

6$.&&&45

&4$8

Página 2&

&4

&6

&8




fgura1#. curva de CALI BRACIO N DEL RESORE d

Unlock Access to An

8

  '$44 9 '$77


6 uera e n n

4 2 '

'

2

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio 4 6 8 &' Estático

&2

&4

&6

elonga%ion en %m

Access Now F = Kx


Y S D  $<&-'- NPcm #< Res"ec4o a *a (arra: e masa #<-&#' g: en e5ui*i(rio como se inica en *a 2igura % escri(a *os ,a*ores en ne4on e *a 2uer3as

Resor4e A

Resor4e @

Figura %< Es5uema con *os a4os o(4enios en e* *a(ora4orio<

+  #<-&#'g Z 



-< L*ene en *a siguien4e 4a(*a & *os 4or5ues so(re *a (arra en e5ui*i(rio seg8n 2igura % Res"ec4o a C
−2

F B

−2

τ CG =( 40.15 × 10

2

) cos θ × F

B

−2

τ O 1 =(19.65 × 10

−2

F B

τ O 1 =(59.8 × 10

−2

40.15 × 10

cos 14.23 × 6.6202=2.576


Res"ec4o a 1% W

Exclusive 30 ( ) =( Day )Trial

) cos θ × F A =(19.65 × 10− ) cos ( 14.23 ) × 15.52544 =2.957

F A

−2 (14.23 ) × 22.9799 =4.3769 )cos θ× W =(19.65 × 10 )cos Access Now

No thanks, I don't −2 want my exclusive trial ) cos θ× F =( 59.8 × 10 ) cos ( 14.23 ) × 6.6202 =3.8374 B

Res"ec4o a 1# τ O 2 =( 40.15 × 10

−2

) cos θ ×W =(40.15 × 10−2 ) cos (14.23 ) × 22.9799 =8.943

−2

) cos θ× F =( 59.8 × 10−2 )cos ( 14.23 ) × 15.52544 =8.9993

W

F A

τ O 2 =(59.8 × 10

B

Ta(*a&< Resu*4aos e *os 4or5ues "roucio "or *a 2uer3as F A: F@ 6 +

Respe%to a -= Respe%to a >& Respe%to a >2

:or,ue de *

:or,ue de *;

:or,ue de <

:or,ue resultante

) 2$.57

2$576

'

)'$38&

'

3$8374

)4$376.

)'$53.5

) 8$...3

'

8$.43

)'$'563

Página 23




&< Res"ec4o a *a ,iga ,o*ai3a: e masa $<-#O' g: como se inica en *a 2igura #$ escri(a *os ,a*ores en ne4on e *as 2uer3as Unlock Access to An


Resor4e C



Resor4e D

Figura#$< Es5uema con *os a4os o(4enios en e* *a(ora4orio<

+  $<-#O'g Z 
D

−2

) × F C =( 3.45 × 10− )× 3.97056 =0.136984

−2

τ CG =( 10.55 × 10

2

) × F =( 10.55 × 10−2) × 0.21765 =0.022962 D

Página 24




Res"ec4o a 1- −2

W

τ O 3 =(3.45 × 10 F D

−2

τ O 3 =(7.1 × 10

Unlock Access to An

)× W =( 3.45 × 10−2 )× 3.222585 =0.111179

Exclusive 30 )× = Day Trial

) × F D=( 7.1 × 10−2

W

−2

0.0154531


Res"ec4o a 1& τ O 4=( 10.55 × 10

0.21765

Now ) × W =(10.55 × 10−2)Access × 3.222585= 0.339982 No thanks, I don't want my exclusive trial

F C O 4

τ

=( 7.1 × 10−2) × F C =(7.1 × 10−2)× 3.97056 = 0.2819

Ta(*a'< Resu*4aos e *os 4or5ues "roucio "or *a 2uer3as F A: F@ 6 +

Respe%to a -= Respe%to a >3 Respe%to a >4

:or,ue de *-

:or,ue de *D

:or,ue de <

:or,ue resultante

'$&36.84

) '$'22.62

'

'$&&4

'

)'$'&5453&

'$&&&&7.

'$'.5726

)'$28&.

'

'$33..82

Página 25

'$'58




DISCUSIÓN DE RESULTADOS Unlock Access to An

E* o()e4i,o "rinci"a* e es4a e>"eriencia 2ue ,eri2icar e>"erimen4a*men4e *as coniciones 5ue cum"*en *as 2uer3as 5ue ac48an so(re un cuer"o en e5ui*i(rio<

Exclusive 30 En *a "rimera "ar4e "roceimos aDay rea*i3ar *a cur,a e ca*i(raci7n e caa resor4e< ara Trial e**o se u4i*i37 i2eren4es "esas 6 se mii7 *a e*ongaci7n e caa resor4e< Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio es"erarse en *a Estático gr!2ica "eso KN ,s

Te7ricamen4e era e E*ongaci7n Kcm "un4os su"er"ues4os so(re una rec4a K,er cur,a e ca*i(raci7n e caa resor4e< "ero en *a "r!c4ica se e,iencio un *igero error: e(io "rinci"a*men4e a Access Now

 E* esgas4e na4ura* e* resor4e: 5ue con e* "asar e* 4iem"o ,a "erieno e*as4icia No thanks, I don't want my exclusive trial 6 es m!s *os resor4es mos4ra(an una *igera e2ormaci7n en su es4ao inicia*<  La e*ongaci7n se mii7 con una reg*a me4!*ica: *o cua* 4am(ién nos "rouce un *igero error e meici7n< A"o6aos 6a en *a cur,a e ca*i(raci7n e caa resor4e se "rocei7 a ca*cu*ar *a cons4an4e e*!s4ica e *os resor4es KS 5ue se e2ine como *a "enien4e e *a rec4a: o(4enieno *os siguien4es ,a*ores m!s a"ro>imaos K a= 0,7648 N / cm K b= 0,838 N / cm K c =0,4224 N / cm K d =0,4353 N / cm

P*1* /* 0*11(//* 3.387)(* 821 /23 17321473 Too es4o 2ue necesario "ara ha**ar *a 2uer3a e*!s4ica so(ra caa resor4e: ahora 5ue con4amos con es4os a4os "roceemos a ,eri2icar si se cum"*e *a "rimera conici7n e e5ui*i(rio K ∑ F =0 < ⃗

Da4os e>"erimen4a*es +  #<-&#'g Z 



F@  B@ZS @  K#H
∑¿

Unlock Access to An

)<9 FA9 F@  )'?83426

Exclusive 30 \Dao 5ue e* error es m9nimo en com"araci7n con *as 2uer3as: "oemos ecir 5ue se ,eri2ico *a "rimera conici7n e e5ui*i(rio< Day Trial Informe 6a Medición de Fuerzas Equilibrio*a seguna conici7n e 0eguiamen4e "roceemos ,eri2icar si se ycum"*e Estáticoe gra,ea KCG e *a (arra< e5ui*i(rio: 4omano 4or5ues con res"ec4o a* cen4ro

∑ τ =0

Access Now

⃗

I don't want my exclusive trial Tor5ue res"ec4o a C
τ CG =( 19.65 × 10

) cos θ × F A =(19.65 × 10− ) cos ( 14.23 ) × 15.52544 =2.957

F A

−2

F B

−2

τ CG =( 40.15 × 10

2

) cos θ × F =( 40.15 × 10−2) cos ( 14.23 ) × 6.6202=2.576 B

−¿ ¿ ∑ τ =¿ ⃗

∑ τ =−0,381 N . m ⃗

\,eri2icano 5ue se cum"*e *a seguna conici7n e e5ui*i(rio: "ues e* resu*4ao es mu6 cercano a cero: como en e* caso an4erior<

P*1* /* ;('* ;2/*(@* Veri2icamos si cum"*e con *a "rimera conici7n e e5ui*i(rio K +  $<-#O'g Z 
Página 27

∑ F =0 ⃗

<

Informe 6 Medición de Fuerzas y Equilibrio Estático

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