UNIVERSIDAD DEL VALLE Instituto de Educación y Pedagogía Laboratorio de Física 3 I Periodo de 2014 FUERZAS CONCURRENTAS
A.M. Molina, S. Vergara, L. M. Fernandez. S.Duran Licenciatura en educación educación básica con énfasis en Ciencias Naturales Naturales y Educación Ambiental Recibido: 24 de Abril del 2014
Resumen En este laboratorio lo que se hizo inicialmente fue tomar diferentes masas y ponerlas en la mesa de fuerzas de esa manera, precisar los ángulos correspondientes para obtener equilibrio en el anillo del centro de la mesa, y ya dada una fuerza, fuerza, de magnitud F y dirección ө. Sus componentes rectangulares son las proyecciones de la fuerza sobre los ejes X, Y. Estudiamos la adición de vectores y comparamos los resultados por medio analítico basándonos en un fundamento teorico. Palabras claves: Peso, Fuerzas, angulos, gravedad, error relativo, error absoluto.
Abstract In this lab initially was done take different masses and put them on the forces table and in this way, specify the corresponding angles for balance in the center ring of the table, and given a force of magnitude F and direction ө. Rectangular components are the projections of the force on the X, Y. We study the vector addition and we compare the results by analytical way based on a theoretical foundation. Keywords: Weight, forces, angles, gravity, relative error, absolute error
Introducción
Marco Teórico
Un sistema de fuerzas concurrentes es un sistema en el cual existe un punto en común para todas las fuerzas aplicadas y en el que la fuerza resultante sale con la suma de todas estas fuerzas. Cuando la suma de sus componentes en X es 0 y la de los componentes en Y es 0, se le conoce como equilibro traslacional, estado en el cual la fuerza resultante no actua y el cuerpo no tiene aceleración. Los vectores son modelos matemáticos que se utilizan para expresar y representar magnitudes vectoriales, en las que no basta solamente con indicar un valor numérico.Para la suma de vectores usamos la ley del paralelogramo, Experimentalmente se comprueba que ambas fuerzas pueden ser sustituidas por otra R, que es la suma o resultante de las dos:
Dada la fuerza F, de magnitud F y dirección ѳ (ver Fig.1), sus componentes rectangulares son las proyecciones de la fuerza sobre los ejes X, Y y sus valores están dados por:
S+ T= R Esta fuerza es la diagonal del paralelogramo que se obtiene a partir del trazado de paralelas en los extremos de las fuerzas S y T. Gracias a la experimentación en el laboratorio se puede observar las diferentes masas en una mesa de fuerza, de esta manera se determina el equilibrio de los cuerpos respecto a los ángulos en el que se encontrara cada una de las masas, con el fin que posteriormente se diese paso a la suma vectorial y de alguna manera se corroboran los cálculos teóricos con los experimentales de tal manera que la suma equivalente de fuerzas de cero.
Fig.1 Componentes rectangulares de una fuerza. Si un cuerpo está sometido a la acción de N fuerzas concurrentes y la fuerza resultante es igual a cero, el cuerpo no tiene aceleración de traslación, entonces:
Lo cual implica que:
1
Aquí se coloca el nombre del laboratorio
En esta parte del informe es la de mayor interés, ya que aquí se ubican las tablas de datos, se presentan las gráficas y se reponden las preguntas planteadas en la guía.
∑
Se deben de explicar la guía desde el punto de vista físico y matemático (todas las ecuaciones que presenten deben de ser realizadas por editor de ecuaciones no se deben colocar imágenes).
∑
Con el nivel se equilibró la mesa, con las masas m a= 252g y m b= 149g y la gravedad g= 9.8 m/ s2 se calculan todas las fuerzas con la ecuación
También se debe explicar un cálculo por cada proceso que tenga la guía. No es necesarios todos si son lo mismo, sólo se indica uno.
Para calcular la magnitud de la fuerza resultante utilizamos la ecuación de pitagoras = + y para su dirección usamos
Aquí deben de aparecer todos los procesos de linealización, si los hay.
Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Para calcular el error absoluto necesitamos sacar la fuerza resultante y la fuerza experimental y se calcula y el error relativo porcentual se calcula
| |
x100 y para calcular el error absoluto y relativo porcen-
tual del angulo
con el Ɵ
R, Ɵ E,
Ɵ Ry E AƟ
Resultados y Análisis Tabla 1. Datos establecidos en fuerzas A y B, sus angulos y su peso experimental* experimen mento
FB
Peso experimental
FA
1
2.96N
90°
1.95N
0°
311.8g
2
2.96N
140°
1.95N
0°
148.2g
3
2.96N
180°
1.95N
0°
100g
4
2.96N
10°
1.95N
0°
470g
Tabla 2. Datos y cálculos reportados experimento
FE
FR
1
3.55N
236°
3.54N
57°
2
1.94N
280°
4.63N
24.2°
3
1.47N
0º
2.96N
4
5.09N
6.64º
2.94N
1.5 2.26
0.34
Conclusiones
0.51
Las conclusiones deben de ser coherentes con los resultados y análisis; cabe resaltar que sólo corresponden a procesos realizados en el laboratorio. Se deben redactar sin numeración o viñetas (por lo general cada parráfo corresponde a una conclusión).
*Al peso experimental hay que añadirle el peso del porta pesas que tiene un valor de 50 2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Referencias http://www.monografias.com/trabajos-pdf4/fuerzasconcurrentes/fuerzas-concurrentes.pdf http://www.mcgrawhill.es/bcv/guide/capitulo/8448146700.pdf [1] Nombre del autor o autores (apellido, nombre). Titulo del libro (en caso de artículo, nombre del artículo). Editorial (en caso de artículo, nombre de la revista donde fue publicado). Edición (en caso de artículo, número de la revista). Mes y año de publicación (para libro o artículo); Páginas (son las páginas estrictamente que corresponden al tema a trabajar). ISSN (código propio de cada texto o revista) [2] Nombre del autor o autores (apellido, nombre). Titulo del libro (en caso de artículo, nombre del artículo). Editorial (en caso de artículo, nombre de la revista donde fue publicado). Edición (en caso de artículo, número de la revista). Mes y año de publicación (para libro o artículo); Páginas (son las páginas estrictamente que corresponden al tema a trabajar). ISSN (código propio de cada texto o revista)
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