EQUILIBRIO DE FUERZAS CONCURRENTES

1. OBJETIVO

Comprobar la primera condición de equilibrio.

2. FUNDAMENTO TEORICO

Fuerza.- toda vez que dos cuerpos interactúan entre surge entre ellos una magnitud, que además de valor tiene dirección, sentido y punto de aplicación, es esta magnitud que hace que los cuerpos estén en equilibrio, que cambien la dirección de su movimiento o que se deformen.En general asociamos con los efectos de: sostener, estirar, comprimir, jalar, empujar, tensar, atraer, repeler, etc.

Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel cuyas líneas de acción se cortan en un solo punto. Y su resultante es la sumatoria de ellas.

En la practica un cuerpo en equilibrio de traslación puede encontrarse en reposo continuo ( = 0 ), o moviéndose con velocidad constante, sumatoria de fuerzas igual a cero.

3. MATERIAL Y EQUIPO

Un soporte universal; que nos servira para colocar las masas y las poleas. Un juego de diferentes; masas. Para medir las oscilaciones Dos poleas, Hilo de suspensión. Un transportador.

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Colocamos 3 masas como se muestra en la siguiente figura.

4.2. Medimos los ángulos formados por las tensiones y la horizontal.

4.3. Repetimos los procedimientos anteriores, pero para los siguientes casos con masas diferentes

4.4. registramos el valor de las tensiones en las cuerdas y los ángulos respectivos, en una tabla.

4.5. verificamos experimentalmente para que valores de F1 Y F2 , en ángulo entre dichas es recto.

Tensión en las cuerdas(gr-f)

Angulo(º)

T1 T3 T2

100 50 100 14 15200 150 100 49 30110 200 120 57 60240 250 70 74 1660 100 80 37 53

5. CUESTIONARIO

5.1. Determine el valor de los ángulos y ( teóricamente), para las 5 combinaciones usadas en el desarrollo de práctica.

Hallaremos los ángulos pedidos por la ley de cosenos:

A B

c

CASO 1

Por la ley de cosenos:

CASO 2

Por la ley de cosenos:Para

Para

CASO 3

Para

120 =200 +110 -2(200)(110)cos(90+ )

=1

Cos(90 + ) =sen=58.96

Para 1102 = 1202 + 2002 + 2(120)(200)cos(90 + )

=1

Cos(90 + ) = - 0.88º- sen = - 0.88º

= 61.4ºCASO 4

Para

Para

CASO 5

Para

+ )

Para

5.2. Verificar la validez de las condiciones de equilibrio para cada uno de los sistemas de fuerzas usando los ángulos medidos en la práctica.

CASO 1 Por la primera condición de equilibrio

CASO 2

Por la primera condición de equilibrio

CASO 3

CASO 5

5.3. Según 5.2 determine el error cometido durante el desarrollo de la practica

CASO 1Error para:

= 14.47º -14º = 0.47º= 14.47º- 15º = - 0.53º

CASO 2

= 61.04º - 49º = 12.04º= 14.47º- 30º = - 15.53º

CASO 3

= 58.96º - 57º = 1.96º= 61.4º - 60º = 1.4º

CASO 4

= 73.73º - 74º = - 0.27º= 16.26º- 16º = 0.26º

CASO 5

= 36.86º - 37º = - 0.14º= 53.13º- 53º = 0.13º

5.4. Analicé las razones de los errores cometidos durante el desarrollo de la practica

El error cometido en el caso 2 es por l a equivocación del ángulo medido en el momento de la práctica .

El error fue por el desvió del hilo de la polea y eso nos llevo a la equivocación del ángulo.

Por la falta de cuidado al momento de medir .

5.5. .Hacer un análisis teórico par que el sistema de fuerzas, Y formaría un ángulo recto.

Aplicando ley de senos:

F1 = F3sen F2 = F3sen

Aplicando ley de cosenos:

(F3)2 = (F1)2 + (F2)2 - 2(F1)(F2)cos(90º)

(F1)2 + (F2)2 = (F3)2

5.6. Si Y fueran iguales ¿para que valores de los ángulos y seria cero?

Por la primera condición de equilibrio.

∑FX = 0F2sen0º - F1sen0º = 0F2 = F1

∑FY = 0F2cos0º + F1cos0º - F3 = 0F3 = 0

5.7. Diseñar y explicar, como podría montarse una práctica de laboratorio para comprobar la segunda condición de equilibrio.

Por la segunda condición de equilibrio:

0 = 0

6. CONCLUSIONES:

Si un sistema físico se encuentra en equilibrio, se verificara que cualquiera de sus partes componentes también lo estará.

Todo rígido sometido a la acción de un sistema de fueras no gira si la sumatoria de momentos con respecto a cualquier punto es igual a cero.

Un cuerpo rígido permanece en equilibrio bajo la acción de dos fuerzas si solo si, estas fuerzas tienes igual modulo y están dirigidas en sentidos contrarios.

Las fuerzas solo se pueden sumar entre sí , si ellas están aplicadas a un mismo punto.

PP

7. SUGERENCIAS: Ver que el hilo esté sobre la polea. Que entre el hilo y la polea no exista fricción. Tener cuidado con los materiales.

8. BIBLIOGRAFIA:

FISICA vol.1 MECANICA , Alonso Finn FISICA, Félix Aucallanchi