Laboratorio 4 Fisica Usach

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ingenieria

Fisica I para ingeniería, 10103-0-L-18

Experiencia n°4

(Estudio de fuerzas-palancas)

Objetivos:

Verificar la primera condición de equilibrio.

Verificar la segunda condición de equilibrio.

Resumen

En el presente informe se analizarán e interpretaran los datos obtenidos y se estudiarán los estados de equilibrio de las fuerzas que actúan sobre algún cuerpo para poder asi determinar la suma de las fuerzas y su respectivo torque, el cual se realizó mediante un sistema de poleas.

Introducción

En el estudio de la mecánica se puede realizar un análisis de los cuerpos, como se verá a continuación, y para ello se estudiaran tres distintos casos de poleas con distintos pesos, ángulos e instrumentos para ver como varía el torque en cada una de ellas.

Fórmulas:

∑▒F_x = m_3 g cos α-m_1 g cos β=0

2 ∑▒F_(y ) =m_1 g sen α+ m_3 g cos β- m_2 g=0

Experimento n°1

Datos:

Masa 1 0,034 kg

Masa 2 0,028 kg

Masa 3 0,030 kg

Α ( )° 37°

Β( )° 16°

∑▒F_x =(0,030)(9,8)(cos37°)-(0,034)(9,8)(cos16°)

= -0,0901

∑▒F_(y ) =(0,034)(9,8)(sen37°)+(sen16°)(9,8)(0,030)-(0,028)(9,8)

=0,006

b) Datos:

Masa 1 0,024 kg

Masa 2 0,020 kg

Masa 3 0,019 kg

α ( )° 38°

Β ( )° 14°

∑▒F_x =(0,020)(9,8)(cos38°)-(0,024)(9,8)(cos14°)

= -0,076

∑▒F_y =(0,024)(9,8)(sen38°)+(0,020)(9,8)(sen14°)-(0,019)(9,8)

=-0,00082

c) Datos:

Masa 1 0,048 kg

Masa 2 0,024 kg

Masa 3 0,050 kg

Α 11°

Β 16°

∑▒F_x =(0,050)(9,8)(cos11°)-(0,048)(9,8)(cos16°)

= 0,03

∑▒F_y =

(0,048)(9,8)(sen11°)+(0,50)(9,8)(sen16°)-(0,024)(9,8)

= -0,01

Experimento n° 2

Sea considerado el torque positive en sentido anti horario.

Datos:

Masa 1 0,0099 kg

Masa 2 0,0067 kg

Brazo 1 0,0068 m

Brazo 2 0,097 m

∑▒〖τ=(0,0099)(〗 9,8)(0,0068)-(0,097)(0,0067)(9,8)

=-0,005

Datos:

Masa 1 0,0090 kg

Masa 2 0,0072 kg

Brazo 1 0,188 m

Brazo 2 0,261 m

∑▒〖τ=(0,0090)(〗 9,8)(0,188)-(0,261)(0,0072)(9,8)

= -0,01

Haga un esquema de todas las fuerzas que actúan sobre la barra

2) ¿Que fuerzas hacen torque respecto del fulcro? Compruebe que la sumatoria de torques es O con respecto al fulcro. ¿A qué tipo de palanca corresponde?

Las fuerzas que hacen torque con respecto al fulcro son las masas que fueron calculadas anteriormente y que se encuentran a la derecha del centro de masas y a la izquierda de este

3) Identifique dos tipos de instrumentos y/o herramientas que se identifican con este tipo de palancas.

El sistema corresponde a una palanca de primera clase y se utiliza en instrumentos tales como: tijeras, balancín y los remos.

Experimento n°3

Masa 1 0,090 kg

Masa 2 0,0102 kg

Masa barra 0,0779 kg

Brazo 1 0,301 m

Brazo 2 0,291 m

Brazo 3 0,420 m

∑▒〖τ=-(0,09)(9,8)(0,291)+(0,0102)(9,8)(0,301)+(0,0779)(9,8)(0,420)〗

=0,09

DCL:

¿A que tipo de palanca corresponde? Identificar dos tipos de instrumentos y/o herramientas que se identifiquen con este tipo de palanca

El sistema corresponde a una palanca de tercera clase y se usa en instrumentos tales como: La desengrapadora, el brazo humano y las pinzas de botiquín

Conclusión

Se puede concluir al haber realizado el proyecto los cálculos no fueron un 100% exactos, pero estos fueron aproximados casi a su totalidad a este valor. Por lo tanto se comprueba que existe un torque con respecto a las palancas y poleas utilizadas, y también se vio como actuaban las diversas fuerzas en ellas.

Referencias:

-Guía de laboratorio (experiencia n°4)

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