Medicion De Fuerzas

Introducción

En el presente informe se tratará acerca del tema de medición de fuerzas y equilibrio estático con el fin de verificar experimentalmente .esta teoría además este laboratorio nos ayudará a comprender de mejor manera este fenómeno físico y poder analizarlo desde un punto de vista determinado.

Para realizar el desarrollo de este informe se utilizaron herramientas tales como Excel para poder realizar de una manera más eficiente y veloz los cálculos necesarios, también nuestros conocimientos acerca de las condiciones de equilibrio ,

El procedimiento utilizado en el informe fue: primero se calcularon las constantes de deformación de los resortes pedidos por el método de mínimos cuadrados luego finalmente con los datos obtenidos se procede a la verificación experimental de las condiciones de equilibrio .

Queremos agradecer cada uno de los integrantes por su incondicional apoyo y que hicieron posible la realización de este informe así como a los profesores que nos brindaron la información necesaria para facilitarnos el trabajo.

MEDICIÓN DE FUERZAS y EQUILIBRIO ESTÁTICO

OBJETIVOS

• Medir una fuerza empleando un resorte.

• Verificar experimentalmente las condiciones que cumplen las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio .

• Con ejemplo sencillo , notar la importancia de los conceptos de fuerza u equilibrio en una viga voladiza

FUNDAMENTO TEORICO

EQUILIBRIO ESTATICO

Un sistema está en equilibrio cuando la fuerza total o resultante que actúa sobre un cuerpo y el momento resultante son nulos. En este caso, la propiedad macroscópica del cuerpo que no cambia con el tiempo es la velocidad.

En particular, si la velocidad inicial es nula, el cuerpo permanecerá en reposo.

El equilibrio mecánico puede ser de tres clases: estable, indiferente o inestable.

Si las fuerzas son tales que un cuerpo vuelve a su posición original al ser desplazado, como ocurre con un tentetieso, el cuerpo está en equilibrio estable.

Si las fuerzas que actúan sobre el cuerpo hacen que éste permanezca en su nueva posición al ser desplazado, como en una esfera situada sobre una superficie plana, el cuerpo se encuentra en equilibrio indiferente.

Si las fuerzas hacen que el cuerpo continúe moviéndose hasta una posición distinta cuando se desplaza, como ocurre con una varita en equilibrio sobre su extremo, el cuerpo está en equilibrio inestable.

PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES

 Una regla de un metro graduada en milímetros

 Dos soportes universales

 Tres varillas de longitudes 1m , 50 cm y de 20 cm

 Cuatro resortes

 Una platina metálica con agujeros que permiten colgarla

 Un listón de madera

 Un nivel

 Cuatro masa de 100g , 200g , 500g , 1kg

PROCEDIMIENTO

1. Disponga las varillas y un resorte

2. Mida la longitud del resorte en la posición mostrada pero para W=0

3. Suspenda del extremo inferior del resorte sucesivamente masas de 100g , 200g , 500g , 1kg y anote cada caso el valor de le elongación del resorte en una tabla .

4. En un papel milimetrado grafique fuerza(en newton) vs elongación del resorte ( en cm ) . A este gráfico lo denominamos curva de calibración del resorte .

5. Repita los pasos 2 ,3 y 4 para cada uno de los otros tres resortes . Identifique cada resorte con su respectiva curva de calibración .

VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO

6. Usando dos resortes suspenda la barra metálica

7. Mida la longitud de cada resorte y usando las respectivas curvas de calibración determine la fuerza que cada resorte ejerce sobre la barra.

8. Usando una balanza determine la masa de la barra.

9. Determine el seno del ángulo que hace la barra con la horizonal a partir de la distancia O1-O2 y de la diferencia de alturas entre los puntos O1 y O2

10. Respecto al centro de gravedad de la barra (CG) escriba el valor del torque de cada una de las fuerzas.

11. Encuentre también los torques de cada fuerza respecto a los puntos O1 y O2.

12. Verifique teniendo en cuenta los errores experimentales , las condiciones de equilibrio que satisfacen las fuerzas sobre la barra

VIGA VOLADIZA

13. Disponga las varillas y resortes como se muestra de tal manera que la viga se mantenga en posición horizontal . (Use el nivel) .

14. Mida la longitud de los resortes y de las respectivas curvas de calibración y determine las fuerzas F1 y F2 .

15. Verifique que teniendo en cuenta los errores experimentales se cumple la primera condición de equilibrio

16. Verifique que teniendo en cuenta los errores experimentales

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