Practica 8 de Laboratorio - Palanca
KELLY SALOME ARREDONDO RANGELInforme11 de Mayo de 2020
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OCTAVA PRÁCTICA DE LABORATORIO
Por:
Kelly Salomé Arredondo Rangel
Leydy Johanna Carmona Salazar
Nayely Pareja Palomino
Lisseth Pulido Valencia
Juan Camilo Villada Amariles
Unidad Central Del Valle Del Cauca
Valle del Cauca
Ingeniería Industrial
Tuluá
24 de abril, 2020
FACULTAD: INGENIERIAS PROGRAMA: Ingeniería Industrial | ||||
Nivel de Formación | Tecnológico: | Profesional: | Especialización: | Maestría: |
Nombre de la Asignatura: Física I | Semestre: Tercer | |||
Componente de Formación: Básico | Área de Conocimiento: CIENCIAS BÁSICAS | |||
Clase de asignatura | Teórica | Teórica practica | Practica X | |
Docente responsable: | Leonardo Campo Nuñez |
GUÍA N° 8. PALANCAS DE PRIMER, SEGUNDO Y TERCER GÉNERO
LABORATORIO DE FÍSICA
Profesor: Leonardo Campo Núñez Fecha: 24 de abril, 2020.
Estudiantes:
1. Kelly Salomé Arredondo Rangel. Código 220191001. Plan Ing. Industrial.
2. Leydy Johanna Carmona Salazar. Código 220191002. Plan Ing. Industrial.
3. Nayely Pareja Palomino. Código 220191006. Plan Ing. Industrial.
4. Lisseth Pulido Valencia. Código 220191019. Plan Ing. Industrial.
5. Juan Camilo Villada Amariles. Código 220191044. Plan Ing. Industrial.
1. RESUMEN
En el presente informe se analizó los diferentes tipos de palancas que se pueden dar en una situación determinada, donde interactúan elementos como lo son fuerza, resistencia y punto de apoyo, según sea el caso; esto con el fin de identificar las clases de palancas y la forma como este tema es expuesto en situaciones cotidianas. Asimismo, buscando la mejor manera de que los estudiantes lograran entender la definición de palanca y las diferencias entre los distintos tipos que hay, a través de la práctica en un simulador llamado PhET Interactive simulations, y en la opción de Balancing Act, permitiendo así, la comprensión de modo más dinámica e interactivo sobre el tema en discusión, logrando despertar el interés de aprender en el estudiante.
2. INTRODUCCIÓN
En el siguiente informe de laboratorio, se tiene como objetivo principal realizar una simulación en el aplicativo “PhET Colorado” en el cual se trabaja con el programa llamado Balancing Act, esto con la finalidad de identificar los tipos de palanca que existen (pueden ser de 1, 2 y 3 género), según la ubicación de los elementos que la componen como lo son la potencia, resistencia y punto de apoyo (o eje). Además, este programa permite entender de una mejor manera el funcionamiento de los torques y las leyes de equilibrio estático.
Todo esto teniendo como base los fundamentos teóricos, comprendido desde el funcionamiento de las palancas para lograr identificar su tipo y dichos elementos que se ejercen en ésta, de la misma manera se tiene en cuenta el funcionamiento de los torques para establecer su sentido (positivo o negativo) y determinar la ubicación de la masa en la balanza para que ésta permanezca en equilibrio, adicionalmente hay que tener presente las explicaciones brindadas por el docente durante la clase.
3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
3.1. Palanca
La palanca es una máquina simple cuya función es transmitir fuerza y variar desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo denominado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza. En la siguiente imagen puedes ver los parámetros característicos presentes en cualquier palanca:
[pic 1]
R: Fuerza resistente o Resistencia.
F: Fuerza actuante o Potencia (P).
BR: Distancia de R al punto de Apoyo.
BF (P): Distancia de F (P) al punto de Apoyo.
3.1.1. Ley de la Palanca.
Una palanca estará en equilibrio cuando el producto de la fuerza actuante F, por su distancia al punto de apoyo BP, es igual al producto de la fuerza resistencia R, por su distancia BR al punto de apoyo. Expresado en forma matemática:
[pic 2]
De esta forma, como norma general, cuanto mayor sea la distancia al punto de apoyo con la que aplicamos la fuerza actuante F, mayor ventaja tendremos respecto a la fuerza resistente R. Este principio se cumplirá siempre y para ello, debemos suponer que la barra que hace de palanca es rígida y resistente.
Las palancas están presentes, no solo formando parte de las máquinas, sino en multitud de objetos de la vida cotidiana. Podemos clasificarlas en función de la posición de la fuerza actuante F y de la resistente R en tres clases, grados o géneros.
3.1.1.1. Palanca de Primer Grado. Son aquellas en las que el punto de apoyo está entre la fuerza aplicada y la fuerza resistente. El efecto de la fuerza aplicada puede verse aumentado o disminuido en función de las distancias al punto de apoyo.
[pic 3]
3.1.1.1. Palanca de Segundo Grado. La fuerza resistente se aplica entre el punto de apoyo y la fuerza aplicada.
[pic 4]
3.1.1.1. Palanca de Tercer Grado. La fuerza aplicada está entre el punto de apoyo y la fuerza resistente.
[pic 5]
4. MONTAJE EXPERIMENTAL
4.1. Equipo
- Ley del Balance – Simulador PhET.
- Computador.
4.2. Instrucciones
- Conociendo que las unidades solicitadas para potencia y resistencia están dadas en newton, tome los siguientes valores de masa y transfórmelos.
- Fuerza 1 – F1: [pic 6]
- Fuerza 2 – F2: [pic 7]
Resuelva las siguientes preguntas en concordancia a lo resuelto con anterioridad.
- Ubique F1 al lado derecho del mecanismo, a dos metros del punto de apoyo, es decir, el centro de la palanca. A continuación, haga click en el símbolo . Observe que sucede y determine si se trata de un torque positivo o negativo.[pic 8]
- Si se hubiese colocado la misma masa en el lado izquierdo de la palanca, a igual distancia, ¿qué tipo de torque se hubiera generado?
- Teniendo en cuenta los valores anteriormente obtenidos en el primer punto, haga uso de los mismo para completar la siguiente tabla. Además, tenga en cuenta la información sobre las abreviaturas.
Tabla de Datos No. 1. Palanca de Primer Género.
F1 (N) | D1(m) | F2(N) | D2 (m) | F1D1[pic 9] | F2D2[pic 10] | ∑Torques |
2 | 1 | |||||
0,5 | ||||||
1,25 | ||||||
0,5 | ||||||
1,5 |
- Distancia 1 – D1: Distancia del punto de apoyo hasta la Fuerza 1.
- Distancia 2 – D2: Distancia del punto de apoyo hasta la Fuerza 2.
- Rellene la siguiente tabla, pero teniendo en cuenta la nueva fuerza y distancia especificadas.
F1 (N) | D1(m) | F2 (N) | D2(m) | F3 (N) | D2(m) | F1D1[pic 11] | F2D2[pic 12] | F3D3[pic 13] | ∑T |
2 | 1 | ||||||||
0,5 | |||||||||
1,25 | |||||||||
0,5 | |||||||||
1,5 |
- Fuerza 1 – F1: [pic 14]
- Fuerza 2 – F2: [pic 15]
- Fuerza 3 – F3: [pic 16]
- Distancia 1 – D1: Distancia del punto de apoyo hasta la Fuerza 1.
- Distancia 2 – D2: Distancia del punto de apoyo hasta la Fuerza 2.
- Distancia 3 – D3: Distancia del punto de apoyo hasta la Fuerza 3.
- Calcular la potencia necesaria en cada uno de los siguientes casos.
[pic 17]
[pic 18]
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
5.1.
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