Fuerzas Concurrentes

INDICE:

1. Introducción

2. Objetivo general

3. Equipo y materiales

4. Procedimiento experimental

5. Cuestionario final

6. Conclusiones

1. Introducción:

Ecuaciones vectoriales de equilibrio: Un cuerpo cuyo modelo es la partícula, sometido a la acción de un conjunto de fuerzas, está en equilibrio cuando se cumple la siguiente ecuación vectorial:

Ecuaciones escalares de equilibrio: La ecuación vectorial (I), es equivalente a las siguientes tres ecuaciones escalares de equilibrio:

Ecuaciones escalares de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes y coplanares. En particular para un sistema

Equilibrio de fuerzas concurrentes y coplanares isostáticos: Un sistema de fuerzas concurrentes y coplanares en equilibrio, es isostático cuando solo presenta dos incógnitas a resolver, las cuales pueden ser: Las magnitudes de dos de las fuerzas. La magnitud de una de las fuerzas y la dirección de otra o las direcciones de dos fuerzas de magnitud conocida. Lo anterior es debido a solo se disponen de dos ecuaciones escalares de equilibrio.

2. Objetivos:

El alumno comprenderá y comprobará mediante la experimentación, el equilibrio isostático de un sistema de tres fuerzas concurrentes y coplanares, así mismo comprobará experimentalmente la Ley del paralelogramo.

3. Equipo y materiales:

• Tornillos niveladores del marco, en cuatro puntos. (2)

• Dos apoyos deslizantes de posición ajustable, de acero inoxidable. (3)

• Dos porta tensadores giratorios de acero inoxidable. (4)

• Dos tensadores de Nylamid con tornillos sujetadores. (5)

• Dos dinamómetros de carátula. (6)

• Nodo de concurrencia con tirantes plásticos (7)

• Cuerpo colgante de peso conocido (8)

• Instrumentos de medición:

• Flexómetro

• Nivel de burbuja

• Goniómetro

• Juego de llaves Allen

4. Procedimiento:

1. Arma y coloca las partes del modelo físico como se muestra en la figura No.1, verificando previamente el peso del cuerpo colgante. Observa con atención cada una de sus partes.

2. Selecciona un ángulo Ø, entre la tensión T1 y la dirección horizontal, con un valor de 20°, moviendo verticalmente el poyo deslizante (3), hasta lograr que la cuerda T2 quede en dirección horizontal y hasta que la cuerda T1 forme el ángulo Ø seleccionado. Toma la lectura de las tensiones registradas en los dinamómetros y así tendrás el primer juego de valores: Ø, W, T1, T2, de valores experimentales.

3. Registra los valores experimentales W, Ø, T1 y T2 en la Tabla No 1, correspondientes a un evento.

4. Repite los pasos dos y tres para un nuevo ángulo Ø con incremento de 5°, haciendo que la cuerda T2 quede siempre en posición horizontal y la cuerda T1 forme el ángulo Ø seleccionado. Esta repetición se efectuará hasta un ángulo de 70° aplicando el mismo incremento.

Resultados:

Evento Peso (W) Angulo Tensión t1 Tensión t2

1 0 0 0 0

2 1350gr 20 4.2 kg 3.82

3 1350gr 25 2.85 2.45

4 1350gr 30 2.7 2.31

5 1350gr 35 2.65 1.38

6 1350gr 40 2.15 1.49

7 1350gr 45 1.90 1.25

8 1350gr 50 1.75 1.05

9 1350gr 55 1.66 0.86

10 1350gr 60 1.60 0.70

11 1350gr 65 1.55 0.60

12 1350gr 70 1.49 0.49

5. Cuestionario final:

1. ¿En esta experimentación, cuáles fueron las fuerzas activas y cuáles

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