Practica

INTRODUCCION.

La mecánica es la ciencia que estudia las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

Podemos afirmar que los orígenes de la mecánica están muy mezclados con el uso de instrumentos por medio de los cuales el hombre podía intervenir y cambiar la naturaleza a su voluntad.

La mecánica como ciencia apareció en el periodo helenístico por medio de Arquímedes, quien describió cuantitativamente las leyes de la palanca y otras maquinas simples, las cuales con su uso dieron origen a las primeras nociones de dinámica y estática. Arquímedes estableció los fundamentos de la estática y fue el fundador de la hidrostática al enunciar su famoso principio.

Principio de Equilibrio: La suma algebraica de las componentes (rectangulares) de todas las fuerzas según cualquier línea es igual a cero.

La suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas respecto cualquier línea (cualquier punto para fuerzas coplanares) es igual a cero. Se aplicarán en seguida estas condiciones generales de equilibrio en las varias clases de sistemas de fuerzas, a fin de deducir las condiciones suficientes para obtener resultante nula en cada caso.

Simón Stevin escribió el libro “Principios de Estática”, estudio el equilibrio de tres fuerzas y se le considera el precursor de la ley del paralelogramo, Tartaglia desarrolló el concepto de impulso y se ocupo del movimiento de proyectiles o balística, y Benedetti, quien realizo un estudio sobre la fuerza centrífuga.

OBJETIVOS

Realizar la verificación experimental de

A. El principio de equilibrio.

B. El principio de adición de sistemas de fuerza en equilibrio.

C. El principio de Stevin.

EQUIPO A UTILIZAR

A. Mesa de fuerza con accesorios

B. Dinamómetro simple de 10 N

C. Nivel de mano

DESARROLLO

Para la actividad número uno teníamos una mesa de fuerzas lo primero que se tenía que hacer es nivelarla con el nivel de mano; después de nivelarla sacamos un aro u argolla con cuatro hilos lo colocamos al centro de la mesa con un tornillo de seguridad, después le pusimos unas poleas, para esta actividad solo nos pedían dos fuerzas así que pusimos una polea en 0° y la otra en 180°; la función de la polea es evitar la fricción; para cumplir con la primera actividad pusimos a las dos fuerzas masas de distinto tamaño.

Para llenar la primera tabla colocamos masas de 100gen cada hilo; tomando en cuenta que los hilos pesan 50g y la relación de 1N=100g tenemos:

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 1.5 N 0°

F2 1.5N 180°

De esta tabla pudimos observar que las dos fuerzas estaban en equilibrio porque al quitar el tornillo de seguridad no se movían ninguna de las dos fuerzas.

Para la tabla numero 2 aumentamos 50g a cada lado y seguimos observando que seguía en equilibrio y nos quedó una tabla como la siguiente

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 2 N 0°

F2 2 N 180°

Para la tabla 3 le aumentamos dos hilos y le pusimos la misma masa que los otros dos, y volvimos a observar que el sistema seguía en equilibrio la tabla quedo así

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 2 N 0°

F2 2 N 180°

F3 2 N 130°

F4 2 N 310°

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 2 N 0°

F2 2 N 120°

F3 2.N 240°

Para la actividad parte 2 fijamos una polea a 0° y las otras dos tuvimos que acomodarla de tal forma que estuvieran en equilibrio y la resultante fuera 0 así nos quedo

Para esta tabla mantuvimos la primera polea en 0° y las otras las movimos experimentalmente, hasta llegar a tener un sistema de equilibrio y las fuerzas nos quedó así:

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 3 N 0°

F2 2 N 110°

F3 1.5 N 200°

Feq 1.5 N 240°

Para esta última tabla pusimos tres fuerzas en distintos grados y con diferentes masas y una cuarta teníamos que jalar con el dinamómetro para equilibrar el sistema y esto nos quedó al equilibrar el sistema:

FUERZA MAGNITUD [N] POSICION ANGULAR [°]

F1 3 N 0°

F2 2 N 130°

F3 2.15 N 220°

CUESTIONARIO

2.- ¿Qué efecto tienen las poleas en la tensión exhibida a lo largo de los cables?

El evitar la fricción

3.- A partir de la presencia de las masas en los extremos de los hilos, explique detalladamente cómo se generan las fuerzas que actúan sobre la argolla.

Las masas son atraídas por la fuerza gravitatoria, que con ayuda de las poleas cambia su dirección haciendo que la argolla se ve afectada en su posición.

4. Describa el principio de equilibrio

Dos

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