Práctica.Momento de una fuerza

Guía de Práctica [pic 1]

Carrera Ingeniería en Electricidad

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1. TEMA: Momento de una fuerza.

2. OBJETIVO DE LA PRÁCTICA:

- Calcular el momento de una fuerza.

- Aplicar el concepto de momento de una fuerza al estudio del equilibrio de una barra.

3. MATERIALES:

4. INSTRUCCIONES Y NORMAS DE SEGURIDAD (Aplica a presencial)

• Colocar las mochilas en los casilleros.
• Prohibido consumo de alimentos.
• Prohibido equipo de diversión, celulares etc.
• Prohibido jugar.
• Prohibido mover o intercambiar los equipos de los bancos de trabajo.
• Prohibido sacar los equipos del laboratorio sin autorización.
• Ubicar los equipos y accesorios en el lugar dispuesto por el responsable del laboratorio, luego de terminar las prácticas.
• Uso adecuado de equipos.
• Uso obligatorio del mandil.
• Mantener buen comportamiento en el desarrollo de la práctica.

5. PROCEDIMIENTO

1. Para el desarrollo de la presente práctica se deberá dirigir al laboratorio virtual Salvador Hurtado disponible en la web.
2. En la actividad uno, ingresará a la siguiente dirección https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual/momento-de-la-fuerza .
3. Al dar clic en la dirección le aparecerá la siguiente interfase directa al LABORATORIO VIRTUAL Salvador Hurtado la cual usted debe manipular como se aprecia en la figura 1.

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Figura 1. Interfase Laboratorio Salvador Orellana-Momento de una fuerza

Fuente: https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual

1. Recuerde que en este experimento únicamente podrás aumentar o disminuir las masas del portapesas, así mismo aumentar o disminuir la distancia del eje de giro.
2. Para la segunda actividad ingresa a la dirección https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual/barra-en-equilibrio
3. Al dar clic en la dirección le aparecerá la siguiente interfase directa al LABORATORIO VIRTUAL Salvador Hurtado.

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Figura 2. Interfase Laboratorio Salvador Orellana-Barra en equilibrio

Fuente: https://po4h36.wixsite.com/laboratoriovirtual

1. Recuerde que para este experimento lo único que podrá manipular con un clic son los pesos de 200g y las flechas en color azul de las distancias de los portapesas.
2. Analice lo que se pide en cada actividad y realícelo en el apartado de Resultados Obtenidos.

6. MARCO TEÓRICO:

• Dinamómetro

Un dinamómetro es un instrumento de laboratorio, inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza. La balanza es un instrumento utilizado para medir masas, mientras que el dinamómetro es empleado para medir la fuerza. (E., 2016)

Un dinamómetro básicamente no es otra cosa que un resorte graduado, del cual se cuelga el objeto que se desea pesar, su unidad de medida en el Sistema Internacional (SI) es el Newton (N). (Apunte5, s.f.)

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• Momento de una fuerza

La fuerza (F) es un fenómeno que modifica el movimiento de un cuerpo (lo acelera, frena, cambia el sentido, etc.) o bien lo deforma. Las fuerzas pueden representarse mediante vectores, ya que poseen magnitud y dirección, su unidad de medida en el Sistema Internacional (SI) es el Newton (N). (WIKIPEDIA, WIKIPEDIA, 2023)

Se expresa matemáticamente como:

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El momento o torque de una fuerza (M) es una magnitud física que expresa la intensidad de la fuerza de forma rotacional; es decir, es la capacidad de una fuerza para producir una rotación alrededor de un punto fijo. Esto permite a los objetos moverse y cambiar de dirección. Está relacionado con la velocidad angular y la cantidad de movimiento angular, así como con la posición y la aceleración, su unidad de medida del momento en el Sistema Internacional (SI) es el Newton-metro (Nm). (JOBATUS, s.f.) Se expresa matemáticamente como:

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Donde: 

M es momento o torque

F = fuerza aplicada

d = distancia al eje de giro

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• Leyes de Newton

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican una gran parte de los problemas planteados en mecánica clásica, las cuales se detallarán a continuación: (WIKIPEDIA, WIKIPEDIA, 2023)

• La primera ley de Newton o ley de la Inercia. – Establece que el movimiento de un objeto no cambiará a menos que actúe sobre él una fuerza. (GENERATIONGENIUS, 2023)

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Si la suma de las fuerzas (ΣF) aplicadas sobre un cuerpo es igual a cero, entonces el cambio en su velocidad con respecto al tiempo (dv/dt), también será igual a cero. (Pina-Romero, 2012)

• La segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinámica. - Establece que los objetos más pesados necesitan una fuerza mayor para moverse. (GENERATIONGENIUS, 2023)

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Donde:

F= fuerza neta

m= masa expresada en kg

              a= aceleración, expresada en m/s2

Postula que la fuerza neta que es aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere en su trayectoria. (Pina-Romero, 2012)

• La tercera ley de Newton o ley de acción y reacción. - Establece que para cada acción hay una reacción opuesta e igual. (GENERATIONGENIUS, 2023)

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La fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (F1-2), o fuerza de acción, es igual a la fuerza del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 (F2-1), o fuerza de reacción. La fuerza de reacción tendrá la misma dirección y magnitud que la fuerza de acción, pero en sentido contrario a esta. (Pina-Romero, 2012)

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• Diagrama de cuerpo libre

Un diagrama de cuerpo libre (DCL) es un diagrama vectorial que describe todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo u objeto en particular.

La mayor aplicación de los DCL es visualizar mejor el sistema de fuerzas que actúan sobre un cuerpo; además, se identifican mejor las fuerzas pares, como la de acción - reacción y las componentes de las fuerzas.

Si en un sistema existen dos o más cuerpos de interés, éstos se deben separar y cada uno tiene un DCL propio con sus respectivas fuerzas actuando. (AulaFacil, 2023)

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7. RESULTADOS OBTENIDOS

ACTIVIDAD 1

• Selecciona una masa de 200g y completa la tabla (Fd Fuerza que marca el dinamómetro y d distancia de la porta pesas al aje de giro o tornillo). Repite la experiencia con masa de 400g y luego con masa de 600g. Toma g =  .[pic 30]

• MASA DE 200 G.

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• MASA DE 400 G.

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• MASA DE 600 G.

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• Conversión de masas (gr a kg).

               = 0.2 kg                                    = 0.4 kg                                  = 0.6 kg

• Ecuación para cálculo del Peso

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