LABORATORIO N° 2 Agregando Fuerzas-Resultantes y Equilibrio

LABORATORIO N° 2

Agregando Fuerzas-Resultantes y Equilibrio

1. OBJETIVOS

1. Verificar experimentalmente el teorema de Lamy.
2. Comparar la fuerza resultante (método del paralelogramo), con la fuerza equilibrante experimental

1. FUNDAMENTO TEORICO[pic 2]

|En la figura 2.1, la persona A y la persona B tiran con las fuerzas representadas por FA y FB en un auto atrapado en el barro. Dado que estas fuerzas están actuando en el mismo punto del coche, se llaman fuerzas concurrentes. Cada fuerza se define por su dirección (la dirección de la flecha del vector), y por su magnitud, que es proporcional a la longitud de la flecha del vector (La magnitud de la fuerza es independiente de la longitud de la cuerda de remolque)

[pic 3]

La fuerza total aplicada por las dos personas puede determinarse agregando vectores FA y FB,  El método de paralelogramo se usa en el ejemplo. La diagonal del paralelogramo se llama resultante, FR. Muestra la magnitud y dirección del combinación de FA y FB.

Como el automóvil no se mueve, la fuerza neta en el automóvil debe ser cero. La fricción entre el automóvil y el barro es equivalente a la fuerza resultante, FR.

La fuerza opuesta se llama equilibrante, FE. Esta fuerza tiene la misma magnitud que el resultante, FR, y tiene la dirección opuesta a la resultante.[pic 4]

Preparar

Configure la báscula de resorte y la rueda de fuerza en la placa de estática como se muestra. Gira la  Fuerza de la Rueda hasta que el nivel de burbuja muestre que la Rueda de la Fuerza está nivelada. Adjuntar uno de los hilos del disco de fuerza (parte interna del String Tie) en el centro de la Fuerza la rueda hacia el gancho inferior de la báscula de resorte. Conecte un segundo hilo a un colgador de masa (deja colgado el tercer hilo). Agregue 80 g (0.080 kg) al colgador de masa.

Ajuste la Escala de resorte hacia arriba o hacia abajo para que el disco de fuerza se centre en la Fuerza Rueda. El colgador de masa aplica una fuerza hacia abajo, Fg = mg (la fuerza debida a la gravedad, donde m es la masa total de la suspensión masiva). Cuando el disco de fuerza está centrado, el sistema está en equilibrio, por lo que la fuerza descendente Fg debe equilibrarse con una fuerza igual y opuesta, el equilibrante (FE). En este caso, la fuerza de equilibrio (FE), se aplica por la Escala de Primavera.

1. MATERIAL DIDACTICO

Para el desarrollo del tema, los alumnos utilizaran lo siguiente:

• Escala de resorte montada en placa estática
• Rueda de fuerza Poleas grandes y pequeñas
• Hilo de conjunto de masa y suspensión.

Procedimiento Two Forces

1. Agregue o quite 0.5 g al colgador de masa. ¿El disco de fuerza se alejó de la posición central? Cuánto cuesta ¿Puedes cambiar la masa en el colgador de masa sin cambiar dónde está centrado el disco de fuerza?

1. ¿Cuál es la magnitud y dirección de Fg, la fuerza gravitacional aplicada por el colgador, donde Fg = mg?

• Fg: Magnitud ________________ Dirección ________________

1. Use la Escala de resorte y la Rueda de fuerza para determinar la magnitud y la dirección de FE, el equilibrio.

• FE: Magnitud ________________ Dirección ________________

Procedimiento Tree Forces[pic 5]

1. Coloque la polea grande y las dos pequeñas, Poleas a la Junta de Estática y mover el Spring Scale como se muestra en la figura.

1. Conecte los hilos al gancho inferior del Spring Scale y perchas masivas sobre pequeñas poleas.

1. Agregue 30 g (0.030 kg) a la masa superior colgar y agregar 50 g (0.050 kg) a la parte inferior suspensión masiva.

1. Ajuste la polea grande y el resorte, escale para que el disco de fuerza se centre en la rueda de fuerza.

1. ¿Cuánto puede cambiar la masa en las perchas y todavía dejan el disco de fuerza centrado en la rueda de la fuerza?

1. TECNICA OPERATORIA Y RECOLECCION DE DATOS

Registre los valores de las masas colgantes M1 y M2 (incluida la masa de los colgadores de masa), la magnitud en Newton de las fuerzas F1, F2, y FE, y los ángulos θ1, θ2, y θE con respecto a la línea de cero grados en la Rueda de la Fuerza .[pic 6]

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