Laboratorio Cuerpos En Equilibrio

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA

1.- DATOS INFORMATIVOS:

2.- TEMA: Estática

3.- OBJETIVO: comprobar la condición de torque para un cuerpo en equilibrio

4.- MATERIALES Y ESQUEMA

Material de soporte,

Regla con horadaciones,

Regla, dinamómetro,

Caja de masas

5.- FUNDAMENTO TEÓRICO

ESTÁTICA

Estudia a los cuerpos en reposo o en equilibrio

∑▒〖F=0〗

∑▒〖τ=0〗

Condición para el equilibrio traslacional

No trasladarse o hacerlo con MRU, es decir la sumatoria de fuerzas debe ser 0.

Todo cuerpo en reposo está en equilibrio, pero todo cuerpo en equilibrio no está en reposo

∑▒〖F=0〗

Fuerza.- Es la magnitud vectorial que mide el grado de interacción entre los cuerpos. También es el producto vector escalar masa por aceleración. Su unidad es el Newton(N) y su dimensión es MLT^(-2). Como en esta condición se traslada con MRU o se mantiene en reposo y en estos 2 casos no hay aceleración la sumatoria es 0.

Condición para el equilibrio rotacional

No rotar o hacerlo con MCU, es decir la sumatoria de torques es 0

∑▒〖τ=0〗

Torque.- Es magnitud vectorial, es la magnitud que hace que un cuerpo rote; mide la tendencia que hace una fuerza aplicada a una distancia de un eje de giro. Si existen varias fuerzas existirán varios torques. Su unidad es Nm y su dimensión es ML^2 T^(-2). Como en esta condición rota con MCU o se mantiene en reposo y en estos 2 casos no hay aceleración angular la sumatoria es 0.

Es el producto vectorial τ=F x r

Donde

F= a la fuerza que afecta al cuerpo. Su unidad es el N y su dimensión es MLT^(-2)

r= es el brazo, y es la distancia comprendida entre el eje de giro a la fuerza expresada en vector. Su unida es el m no tiene dimensión

6.- PROCEDIMIENTO:

-determinar el peso de la regla con horadaciones

-armar el material de soporte,

-colocar el dinamómetro en dos posiciones para determinar el valor de F

- colocar una masa en diferentes posiciones para lograr el equilibrio de la regla

- medir los brazos

- llenar la tabla de valores y realizar cálculos

- contestamos el cuestionario

7.- TABULACIÓN

P(N) F(N) P1(N) Rf(m) R1 (m) ∑▒τ

1,7 0,49 0,23 0,3 0,1 0

1,7 1,3 0,15 0,25 0,3 0,025

1,7 0,98 0,13 0,3 0,2 0,013

8.- CALCULOS

Utilizando los conocimientos adquiridos realizar el diagrama del cuerpo libre para cada posición, y encontrar la sumatoria de torque

Determine la reacción en el punto O

9.- CUESTIONARIO

-investigue que es momento angular

MOMENTO ANGULAR

Se define momento angular de una partícula respecto de del punto O, como el producto vectorial del vector posición r por el vector momento lineal mv

L=r x mv

Su unidad en el SI es el kgm^2/s y su dimensión es ML^2 T^(-1)

Las partículas de un sólido rígido en rotación alrededor de un eje fijo describen circunferencias centradas en el eje de rotación con una velocidad que es proporcional al radio de la circunferencia que describen vi=ω •ri

En la figura, se muestra el vector momento angular Li de una partícula de masa mi cuya posición está dada por el vector ri y que describe una circunferencia de radio Ri con velocidad vi.

El módulo del vector momento angular vale Li=rimivi

Su proyección sobre el eje de rotación Z es

Liz=miviricos(90-θ i), es decir,

El momento angular de todas las partículas del sólido es

La proyección Lz del vector momento angular

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