Laboratorio mecanica santiago de cali

PRIMERA CONDICION DE EQILIBRIO

Diego Fernando Pabón Mora1, Mauricio Mejía Galindo1, Ana María Astaiza1, Yeni Juliana Correa Lopez1

1 Estudiante Ingeniería Industrial, Universidad Santiago de Cali

16 de mayo de 2017

E-mail:

diegofernando_007@hotmail.com

Anny.ab10@gmail.com

Mauricio.mejia00@usc.edu.co

y.ybelt@gmail.com 

RESUMEN

En la práctica  de laboratorio  se  estudió el equilibrio, fuerza, fricción y tensión de un cuerpo rígido, donde se utilizó una estructura de madera a la cual se le instalaron en los extremos dos cáncamos posteriormente se utilizaron 3 cuerdas diferentes (piola, cabuya, nylon)  que sostuvieron unas masas de igual peso a cada extremo, lo que permitió identificar el punto medio del ensayo, también se utilizó un  transportador y masas con diferentes pesos para realizar cada procedimiento; la estructura fue instalada en una base donde los lados de la madera quedaron libres. Rápidamente al pasar las cuerdas por los cáncamos se sujetaron dos masas con pesos iguales en sus extremos, luego se instaló una masa en el centro de la cuerda, se midió el ángulo que generaba la masa que se puso en el centro de la cuerda, este mismo paso se realizó seis veces en las diferentes cuerdas incrementando el peso de la masa colocada en el centro, posteriormente se cambiaron las medidas se graficó con el software origin 8 y se encontró  que hay un comportamiento lineal en las 3 cuerdas pero la que más se acercó al valor real es el nylon obteniendo una pendiente de 0,8456.

PALABRAS CLAVES: Primera Condición de equilibrio, Equilibrio, Tensión, Mecánica de sólidos, Experimentos, Física.

1. Marco Teórico.

Todos los cuerpos en el universo interaccionan los unos con los otros, influyéndose mutuamente en sus movimientos. Un cuerpo en equilibrio estático, si no se le perturba, no sufre aceleración de traslación o de rotación, porque la suma de las todas las fuerzas que actúan sobre él son cero. Sin embargo, si el cuerpo se desplaza ligeramente, son posibles tres resultados: (1) El objeto regresa a su posición original, en cuyo caso se dice que está en equilibrio estable; (2) El objeto se aparta más de su posición, en cuyo caso se dice que está en equilibrio inestable; o bien (3) El objeto permanece en su nueva posición, en cuyo caso se dice que está en equilibrio neutro o indiferente. Si se aplican fuerzas a un cuerpo rígido, su equilibrio con respecto a un sistema de referencia inercial estará determinada por dos condiciones de equilibrio:

La primera condición de equilibrio indica que un cuerpo está en equilibrio de traslación si la resultante de todas las fuerzas es cero.

∑ Fx= 0 ∑ Fy= 0

Segunda condición la suma algebraica de los momentos con respecto a un de las fuerzas aplicadas es igual a cero

∑ Mo = 0

En un sistema ideal sin fricción la fuerza aplicada obedece la siguiente ecuación:

 Ec. 1[pic 3]

Si la fricción es constante durante el procedimiento se tiene que:

 Ec. 2[pic 4]

2. Procedimiento

Para la realización de la práctica experimenta se realizó el montaje de la imagen 1.

Imagen 1.[pic 5]

En cada extremo se tienen pesos iguales (30g). Luego de tener el montaje se empieza a variar el peso de la masa que se sostiene en el centro del sistema (20g, 40g, 60g, 80g, 100g, 120g, 140g, 160g, 180g, 200g, 220g, 240g), simultáneamente con ayuda de un transportador se miden los ángulos que se forman en la cuerda cada que varía el peso, como se muestra en la imagen 2.

Imagen 2.[pic 6]

Este procedimiento se hace con las diferentes cuerdas.

3. Resultados

Los datos obtenidos durante el experimento se encuentran en la Tabla No. 1.

Tabla No.1 Resultados obtenidos.

El cálculo de los senos para cada uno de los senos de los ángulos Tabla No.2

[pic 7]

Tabla No.2 Seno Angulo vs Peso (N)

Para realizar el análisis de los datos obtenidos, estos son graficados Grafico No.1 [pic 8]

Grafico No1

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