Segunda Condicion De Equilibrio

Laboratorio segunda condición de equilibrio

By TheKingLuis XVI Studymode.com

Universidad César Vallejo

L I M A N O R T E

ESCUELA DE INGENIERIA

Laboratorio Nº 3 de Física 1

“Segunda Condición Equilibrio”

Pizarro Rayos, Rosalía; Rodríguez Cruz, Jairo; Rosario Anaya; Álvaro;

Sigüeñas Montes, Félix; Urrutia Huamán, Luis.

Universidad César Vallejo, Facultad de Ingeniería Civil

23 de Mayo de 2013

Resumen

En este presente informe de laboratorio se comprobará las condiciones de equilibrio estático y cinético; para ello, en laboratorio se alzó un sistema compuesto con una varilla que sujetaba a dos resortes con pesas y posteriormente una platina metálica. Luego para la obtención de los datos se aplicó la ley de HOOKE. En conclusión se pudo verificar experimentalmente que un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando las fuerzas que actúan sobre el puedan compensarse entre sí.

Palabras claves: Física, Laboratorio, Segunda condición de equilibrio.

1. Introducción

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza. En la clase de laboratorio se aplicó la segunda condición de equilibrio en un sistema compuesto por una varilla metálica que sujetaba a dos resortes y posteriormente a una platina metálica. (Ver figura Nº 1, 2).

Figura N° 1

Figura N° 2

Luego se hicieron las mediciones correspondientes según el procedimiento, y al analizar los datos experimentales se aplicó laley de Hooke, esto nos dio resultados similares a los datos teóricos.

2. Fundamento teórico

Torque o Momento:

Se define el torque T de una fuerza F que actúa sobre algún punto del cuerpo rígido, en una posición r respecto de cualquier origen O, por el que puede pasar un eje sobre el cual se produce la rotación del cuerpo rígido, al producto vectorial entre la posición r y la fuerza aplicada F.

El torque es una magnitud vectorial, si q es el ángulo entre r y F, su valor numérico por definición del producto vectorial, es:

Equilibrio estático y dinámico:

El concepto de equilibrio, se aplica tanto para cuerpos en reposo respecto de un sistema de referencia o para cuerpos cuyo centro de masa se mueve con velocidad constante, si el cuerpo está en reposo, entonces se dice que el equilibrio es estático y si el centro de masa se mueve con velocidad constante, se habla de un equilibrio dinámico.

Ecuaciones básicas de equilibrio:

Las ecuaciones que describen el equilibrio estático son planteadas en la primera ley de Newton y controlan los movimientos del cuerpo en traslación y rotación.

Dos ecuaciones vectoriales que se convierten en seis ecuaciones escalares, tres de traslación y tres de rotación.

Estas tres corresponden a tres posibles formas de desplazamiento, es decir, tres grados de libertad del cuerpo.

Corresponden a tres grados de libertad de rotación.

Segunda condición de equilibrio:

La segunda condición de equilibrio indica que un cuerpo está en equilibrio rotacional si la suma de los momentos de torsión o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto es cero.

Primera Ley de Newton (ley de la inercia):

Fue enunciada en el año 1797 y establece que todo cuerpo continúa en reposo o movimiento a velocidad constante mientras sobre el cuerpo no actúe una fuerza exterior que lo obligue a cambiar de velocidad.

Tercera Ley de Newton (ley de acción y reacción):

Esta ley explicara qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante). Actúa una fuerza neta: la fuerza modificara el estado de movimiento, cambiando la velocidad en modulo o dirección.

Ley de HOOKE:

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, establece la relación entre el alargamiento o estiramiento longitudinal y la fuerza aplicada. La elasticidad es la propiedad física en la que los objetos con capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto. El objeto tiene la capacidad de regresar a su forma original cuando cesa la deformación. Depende del tipo de material. Los materiales pueden ser elásticos o inelásticos. Los materiales inelásticos no regresan a su forma natural.

F: Fuerza deformadora.

K: Constante de rigidez (depende del tipo de material).

X: Elongación.

3. Detalles experimentales

3.1 Materiales empleados:

En este experimento se usaron los siguientes materiales:

Soporte universal o pie universal:

El soporte universal es una herramienta que se utiliza en laboratorios para realizar montajes con los materiales presentes en el laboratorio y obtener sistemas de mediciones o de diversas funciones. (Ver figura Nº 3).

Figura Nº 3: Soporte universal o pie universal.

Doble Nuez:

Una doble nuez es parte del material de metal utilizado en un laboratorio para sujetar otros materiales, como pueden ser aros, agarraderas, pinzas etc.

Es una pieza que posee dos agujeros con dos tornillos opuestos. Uno de los agujeros se utiliza para ajustar la doble nuez

...