Laboratorio

N4 de Fsica

Universidad de Antofagasta

Ingeniera Civil Procesos Minerales

Facultad de ciencias bsicas

Departamento de fsica

Integrantes: Felipe Valenzuela M.

Luis Rojas D.

Fecha: 21 de Octubre del 2014

Profesor: Freddy Lastra

Introduccin

El presente trabajo tiene como objetivo mediante un laboratorio experimental,

demostrar el equilibrio de fuerzas, ya sea experimental como tericamente, para

poder comparar ambos resultados, y as obtener la mayor similitud posible.

Mediante la ubicacin de una mesa de fuerza en la cual se incorporan tres pesos

en diferentes ngulos, para posteriormente calcular los componentes de la fuerza

tanto en la abscisa x como en la ordenada y.

El laboratorio fue realizado utilizando un instrumento didctico que permite realizar

las fuerzas sobre el anillo, mediante cuerdas que pasan por una polea de baja

friccin y sostiene pesos en sus extremos. De esta manera se puede conocer la

magnitud de las fuerzas midiendo sus pesos. La mesa de fuerza cuenta con un

instrumento de graduacin de circunferencia que permite medir los ngulos.

Objetivo

Comprobar y demostrar el carcter vectorial de las fuerzas observando que la

suma de fuerzas realizadas experimentalmente est de acuerdo con la suma

grfica y con la suma analtica de estas al representarlas como vectores.

Preguntas

1.- Cul es el propsito de este experimento?

Comprobar el carcter vectorial de las fuerzas observando que la suma de fuerzas

realizadas experimentalmente est de acuerdo con la suma grfica y con la suma

analtica de estas al representarlas como vectores.

2.- Cuantas fuerzas se sumaran en este experimento y como se designan?

Se realizarn dos sumas de fuerzas, tanto en forma experimental, como en forma

grfica y analtica. Para tal efecto consideremos dos fuerzas a y b de magnitudes conocidas.

3.- Cmo se suman grficamente dos o ms vectores?

Mediante la representacin por vectores, utilizando para ello una escala

apropiada.

4.- Cmo se denomina la fuerza que anula a las fuerzas que se suman?

La forma grfica nos dar una idea de cul debe ser la magnitud y direccin de la

suma de los vectores y por consiguiente nos permitir conocer cul es la fuerza

opuesta a dicha suma que har posible anular los vectores, o sea que sumada a

ellos obtendremos por resultado cero. Aquella fuerza se le denomina fuerza

equilibrante (E).

5.- Cmo se designan las tres fuerzas aplicadas al anillo?

Se designan por: a, b y E. y adems las tres fuerzas aplicadas al anillo tambien se

designan como tensiones.

6.- Si para representar verticalmente una fuerza se elige la escala 1 [cm]

equivalente a 20 [gf], con cuntos centmetros se representa una fuerza de 162

[gf]? y una de 240 [gf]?

1 cm --------20 gf

X ---------162 gf X = 8,1 cm

1 cm --------20 gf

X ----------240 gf X = 12 cm

7.- Cmo se logran aplicar fuerzas al anillo de la mesa de fuerzas?

Actuando en aquella partcula (anillo), el cual deber quedar en equilibrio esttico

bajo la accin de estas tres fuerzas. O sea al dejarlo en el centro de la mesa, esta

deber permanecer en el centro.

8.- Cundo se dice que una partcula esta en equilibrio?

Cuando su aceleracin sea cero.

9.- Cmo se denomina el dispositivo que se utilizara para realizar la suma

experimental de fuerzas?

Se denomina Mesa de Fuerzas.

10.- Cul es la condicin que deben cumplir las tres fuerzas en la parte

experimental?

La condicin que deben cumplir estas fuerzas es que al llegar al equilibrio el anillo

debe estar centrado y no se debe mover de esa posicin.

11.- Qu condicin cumplen la fuerza resultante y la fuerza equilibrante?

Deben anular a los vectores o fuerzas sumadas

12.- Cuando las tensiones estn en equilibrio a que corresponden sus valores?

Al estar en equilibrio su valor corresponde a 0 porque la equilibran t anula a las

otras 2.

13.- Exprese en componentes rectangulares el vector de mdulo de 80 unidades,

que forma el ngulo de 28 con el eje X.

(80 Cos 28) = (70,6) ; (80 sin 28) = (37,56)

14.- encuentre el mdulo de la suma de los vectores (2,06i + 3,25j)+(3,97i 1,28j)

A = (2,06; 3,25)

B = (3,97; 1,28)

A + B = (6,03; 1,97)

|A + B| = ((6,03) + (1,97))

|A + B| = 6,34 [u]

Conclusin

A travs del laboratorio de Fuerzas en Equilibrio, se pudo demostrar experimental

y tericamente que un cuerpo en equilibrio esttico, si no se le perturba, no sufre

aceleracin de traslacin o de rotacin, porque la suma de todas las fuerzas o la

suma de todos los momentos que actan sobre l son cero. Esto fue posible

razonar gracias a que a medida que se le agregaba o quitaba peso a la fuerza

equilibrante, para encontrar el punto de equilibrio exacto entre los tres vectores,

para lograr que la suma de ellos fuese cero. Si bien los resultados entre los dos

mtodos no fueron exactamente iguales, hubo una aproximacin de aquello, con

una muy minima diferencia.

Podemos llegar a la conclusin de que en todo cuerpo, en todo momento y en

cada instante estn interactuando diferentes tipos de fuerza, las cuales ayudan a

los cuerpos a realizar determinados movimientos, para mantenerse en un estado

de equilibrio, ya sea esttico o dinmico.