Equilibrio De Fuerzas Coplanares Concurrentes

Equilibrio De Fuerzas Coplanares Concurrentes

Carol Anyelit Gallardo, Angie Durleth Muñoz, Naudy Yireth Sapuyes

Universidad Del Cauca, carolg@unicauca.edu.co, angiefmunozb@unicauca.edu.co, naudysapuyes@unicauca.edu.co

Resumen— En este informe se presenta una sencilla experiencia que nos permite comprender el principio de la primera ley de newton y la ley del paralelogramo en la cual se realizaron dos procedimientos el primero mediante el dinamómetro equilibrando las tres fuerzas y el anillo en el centro de la hoja , el segundo procedimiento estabilizando cada una de las pesas dando como resultado la sumatoria de este 0 cumpliendo así la primera ley de newton que establece que la sumatoria de todas las fuerzas debe dar o

Palabras clave—fuerzas, dinamómetro, gravedad, peso.

Objetivos

Comprobar el principio de las leyes de fuerzas Coplanares concurrentes.

Determinar el valor las fuerzas siguiendo la primera ley de newton.

Marco teórico

Fuerza: Es una magnitud vectorial y es toda causa capaz de cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. La unidad de fuerza en el Sistema Internacional (SI) es el newton, de símbolo N. El concepto de fuerza se suele explicar matemáticamente en términos de las tres leyes del movimiento de Newton.[1]

La ley del paralelogramo

Ley del Paralelogramo Las fuerzas son cantidades vectoriales. Una cantidad vectorial es aquella que tiene magnitud, dirección y sentido. La ley del paralelogramo nos da el efecto de dos fuerzas interactuando simultáneamente sobre un cuerpo como una fuerza única. Si tiramos de un objeto de dos cuerdas no paralelas no esperaremos que el objeto se mueva en la dirección de una de las cuerdas, sino en un sentido que suma los dos efectos. Para saber cual es el sentido del movimiento se construye un paralelogramo cuyos lados son los vectores fuerza a sumar y su diagonal es el vector resultante. No importa el orden en que se sumen, siempre el resultado será el mismo (La suma de vectores cumple la ley conmutativa).

Método del paralelogramo

Consiste en disponer gráficamente los dos vectores de manera que los orígenes de ambos coincidan en los puntos, completando el resto del paralelogramo con las paralelas a cada uno (ver gráfico a la derecha). El resultado de la suma se obtiene partiendo del origen de ambos vectores. Este método es aplicado dentro de la existencia de 2 fuerzas las cuales tienen ángulo de separación entre las 2 de tal forma que al realizar la proyección o traslación de cada una de ellas formemos un cuadrilátero y que para esto es importante considerar que para la solución se deben emplear dos condiciones. El método matemático consiste en emplear un cálculo de la fuerza resultante la ley de los cósenos, la cual establece la apertura del ángulo entre la combinación de un triángulo de 90º y un triángulo mayor o menor de 90º.[2]

Primera condición de equilibrio: Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula. Luego, ambas componentes rectangulares son nulas y por tanto, para un cuerpo en equilibrio se tiene:

R = 0, o bien, ∑ Fx = 0, ∑ Fy = 0

Principio de transportabilidad: Una fuerza se puede desplazar (trasladar) a lo largo de su línea de acción y el efecto externo no se modifica.[3]

Materiales y procedimiento

Los siguientes fueron los materiales utilizados en la práctica de laboratorio:

Mesa de Fuerzas

Aparato de fuerzas

Dinamómetro de 2000 gramos.

Juego de pesas surtidas

Porta pesas.

Nivel de Burbuja.

Juego de discos metálicos.

Transportador.

Juego de Escuadras

Regla escala.

A continuación se describe el procedimiento experimental realizado:

Procedimiento 1

Ubicar el aparato de fuerzas aproximadamente en la mitad de la hoja de papel.

Con la ayuda del anillo y de la piola, equilibrar los tres dinamómetros, quedando así el anillo

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