La nueva Practica Fuerzas ESIME zacatenco Fisica Clasica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 1]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD ZACATENCO

INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE FÍSICA CLÁSICA

SISTEMA DE FUERZAS EN EQUILIBRIO.

PRESENTAN:                                                                                      FIRMA

FECHA DE REALIZACIÓN.  

FECHA DE ENTREGA.        

GRUPO                                                                        EQUIPO         3

INDICE

Contenido

INDICE        

OBJETIVOS        

INTRODUCCION        

METODOLOGIA        

EXPERIMENTO 1        

EXPERIMENTO 2        

EXPERIMENTO 3.1        

EXPERIMENTO 3.2        

CONCLUSIONES        

BIBLIOGRAFIA        

ANEXOS        

OBJETIVOS

Objetivos:

• Comprobar las dos condiciones de equilibrio utilizando fuerzas paralelas y concurrentes

Objetivos particulares:

• Comprobar por medio de un sistema de fuerzas concurrentes  la primera condición de equilibrio
• Comprobar la segunda condición de equilibrio utilizando fuerzas paralelas
• Comprobar la primera y segunda condición de equilibrio utilizando fuerzas paralelas y con un cuerpo rígido suspendido por los 2 dinamómetros

INTRODUCCION

Se aplicaron fuerzas concurrentes y paralelas a un cuerpo rígido para que se encontrara en equilibrio,  siempre que se hable  de un sistema de  fuerzas aplicadas a un cuerpo rígido, se debe saber que este tipo de sistemas pertenecen a la estática, y como se sabe la estática es una parte de la física que estudia a los cuerpos sobre los que actúan fuerzas cuyas resultantes son nulas, es decir que permanecen en reposo y cumplen con las condiciones de equilibrio, las características de las fuerzas concurrentes es que se aplican en un punto del cuerpo rígido y en las fuerzas paralelas se aplican en diferentes puntos y las líneas de acción de dichas fuerzas son paralelas entre sí.

Con los experimentos realizados en la práctica  se comprobaron las condiciones de equilibrio, las cuales nos dicen que  la suma de todas las fuerzas es igual con 0 (∑ F = 0), y la segunda que nos dice que la suma de todos los torques es igual con 0 (∑ T = 0), dichas condiciones fueron demostradas por 2 métodos, uno analítico y uno gráfico.

METODOLOGIA

EXPERIMENTO 1

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Para realizar este experimento se utilizó un arreglo de fuerzas concurrentes (El armado se explica en Anexo 1), dicho arreglo utilizado se puede observar en la Figura No.1. Los datos obtenidos del arreglo utilizado en el experimento se pueden ver en la Tabla No. 1

En este experimento el objetivo fue lograr el equilibrio en la argolla, para cumplir con el objetivo se debía comprobar la primera condición de equilibrio, se comprobó con un método analítico y uno gráfico, el método analítico consiste en la descomposición de las fuerzas en X y las fuerzas en Y, y finalmente obtener una resultante, se sabe que existen más métodos analíticos, pero se eligió el de componentes rectangulares porque el dispositivo tenía más de 2 fuerzas.

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La fuerza resultante debía de ser cercana a cero, ya que se quería tener un cuerpo en equilibrio utilizando las fuerzas concurrentes, no se obtuvo el equilibrio total, pero se calcula  el 5% de la fuerza de mayor valor se obtuvo  lo siguiente:

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Como se puede observar la fuerza resultante no rebasa el valor de la máxima desviación permisible, por lo tanto se sabe que se cumple la primera condición de equilibrio y se realizó el experimento correctamente.

En cuanto al método gráfico,  se eligió el del polígono,  se utilizó porque se emplea para más de dos fuerzas a diferencia de los otros métodos. (Ver Diagrama No.1)

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En este  experimento se logró  comprobar  la primera condición de equilibrio, por medio de dos métodos, uno analítico y uno gráfico, el método analítico es más confiable a diferencia del método gráfico, puesto que se llevaron a cabo cálculos exactos e incluso se pudo calcular la máxima desviación permitida y así darse cuenta si se llevó a cabo el experimento de forma correcta, algo que con el método grafico no es posible. Por lo tanto se cumplió con la hipótesis y se asegura que el método analítico es más confiable que el método gráfico.

EXPERIMENTO 2

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En este experimento se utilizó un arreglo de fuerzas paralelas (Para conocer cómo se armó ver Anexo 2), el arreglo ya armado se puede observar en la figura No.2 y los datos obtenidos de este experimento se pueden observar en la Tabla No.2

En este experimento se buscó comprobar la segunda condición de equilibrio a través de un sistema de fuerzas paralelas, la manera de comprobar que esta condición se cumplió es con el cálculo de todos los torques y la sumatoria de ellos, en la cual el resultado nos debe de dar igual a 0

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En base a los pesos y las distancias, se puede calcular el torque  de cada uno de los pesos que actúan sobre la palanca (los torques se pueden observar en la Tabla No. 2), pero antes de continuar con los cálculos  se debe mencionar porque es importante el torque en este experimento, se llama torque a la capacidad de una fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un eje, se necesita  calcular el torque porque con él se puede comprobar la segunda condición de equilibrio, la cual dice que la suma de los torques con respecto a un punto es igual a cero, cuando se cumple esta condición, el cuerpo está en equilibrio y es lo que se buscaba  en este experimento, a la palanca se le aplicaron distintas fuerzas, lo que produce distintos momentos, pero los pesos se colocaron de tal manera que la palanca se encontrara de manera horizontal y en equilibrio, entonces se cumple la segunda condición de equilibrio antes mencionada porque la suma de los torques debe ser igual a cero, esto se comprobara analíticamente a continuación:

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