Fuerzas de Equilibrio-Física Clásica ESIME
Enviado por Gloria Luna • 2 de Marzo de 2018 • Prácticas o problemas • 1.261 Palabras (6 Páginas) • 436 Visitas
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ingeniería en Comunicación y Electrónica
Práctica 5: Fuerzas de equilibrio
Física Clásica
¿Cómo dejar un cuerpo estático?
Integrantes:
Paramo Ávila Eva Camila
Ramírez Luna Gloria Karina
Espinosa Rodríguez José Luis
Sánchez Hernández Delfino
Martínez Monzalvo Christopher Rafael
Equipo: 3
Sánchez Meza Efrén
21/09/16
Equilibrio
Resumen
Muchas veces observamos grandes construcciones que a pesar de que existen muchas fuerzas y estas se mantienen en equilibrio. En esta práctica se desarrollan experimentos en los cuales se comprueban experimentalmente las condiciones para que un cuerpo se encuentre en equilibro en sistemas de fuerzas concurrentes, fuerzas paralelas.
Introducción
El equilibrio refiere a un estado de estabilidad, o de balanceo entre los atributos o características de dos cuerpos o de dos situaciones.
Se caracteriza por la ausencia de cambios en su movimiento. El reposo es un tipo particular de equilibrio cuya importancia se hace manifiesta, como condición de estabilidad. Sin embargo, el equilibrio de un sólido no se reduce solamente a la ausencia de movimiento.
Un cuerpo se puede estar moviendo en línea recta con velocidad constante o girando uniformemente alrededor de un eje y, sin embargo, hallarse en equilibrio. Es entonces la ausencia de aceleración y no la ausencia de velocidad lo que define en física la noción de equilibrio.
Del estudio de las condiciones generales de equilibrio de los cuerpos y de su aplicación en situaciones diversas se ocupa la estática, que puede ser considerada, por tanto como la ciencia del equilibrio.
Desarrollo Experimental[pic 3][pic 4]
Experimento 1: fuerzas concurrentes
Se armó el dispositivo como en la siguiente figura:
Se ajustó la tuerca hasta de tal forma que la argolla quedara completamente centrada, se trazó en el diagrama las fuerzas y se realizaron las mediciones de la fuerzo y de los ángulos que había entre ellos, los cuales se registraron en la tabla 1
Experimento 2: fuerzas paralelas[pic 5][pic 6]
Se armó el dispositivo de la siguiente figura:
Se suspendió la palanca en el punto A. Se observó si se encontraba en equilibrio sin ningún peso, posteriormente se colocaron las pesas de tal forma que la palanca permaneciera inmóvil, posteriormente se registraron las magnitudes en la tabla 3, y se realizaron los cálculos del momento de fuerza.
Experimento 3.1 Fuerzas paralelas en un cuerpo rígido
Se introdujeron las argollas de los dinamómetros en la palanca, posteriormente se suspendió la palanca en la barra, por último, se agregaron las pesas, armando el dispositivo de la siguiente imagen:[pic 7][pic 8]
Posteriormente se registraron los valores de la fuerza, el peso de la barra y las distancias en la tabla 4 [pic 9][pic 10]
Experimento 3.2
Se armó el dispositivo de la siguiente figura:
Para formar el ángulo de 45 grados se usó el transportador de madera, se observó el movimiento de la palanca por último se colocaron las pesas, se registraron las mediciones en la tabla 5
Resultados experimentales
Experimento 1
Tabla 1
Mediciones de las fuerzas marcadas por los dinamómetros.
Dinamómetro | Fuerza F (N) |
1 | 1 |
2 | 1.5 |
3 | 2.7 |
Se intentó mantener la argolla en el centro y se obtuvieron las medidas de cada uno de los dinamómetros.
Tabla 2
Mediciones de los ángulos
Dinamómetro | Fuerza F (N) |
1 | 1 |
2 | 1.5 |
3 | 2.7 |
Se realizó la medición de los ángulos entre los dinamómetros.
Método grafico
Método analítico
El cuerpo rígido de estudio es la argolla, la cual está sometida a la acción de fuerzas concurrentes, al estar la argolla concéntrica la argolla debe de estar en equilibrio, aunque por errores en las mediciones obtuvimos un resultado cercano a 0, tomando en cuenta la discrepancia del experimento observamos que si se cumple la primera condición de equilibrio, las cuales nos dicen que si la sumatoria de las fuerzas sobre un cuerpo son iguales a cero.
Experimento 2
Tabla 3
Magnitudes de las fuerzas sobre la barra
Posición | Fi (N) | Di(cm) | ti(m-N) | signo ti |
B | 100 | 40 | 40 | + |
C | 100 | 20 | 20 | - |
D | 50 | 38.8 | 19.4 | - |
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Observamos que el valor obtenido tomando en cuenta la desviación que el valor es muy próximo a cero, por lo que se puede decir que el sistema se encuentra en equilibrio, debido a que se cumple la segunda condición de equilibrio, la cual nos dice que si las sumas de momentos de fuerza son iguales a cero el sistema se encuentra en equilibrio.
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