Calcular la magnitud y la dirección de la fuerza equilibrante

Objetivos:

Calcular la magnitud y la dirección de la fuerza equilibrante, de un sistema de 2 fuerzas aplicadas a un cuerpo, y comprobara experimentalmente sus resultados obteniendo una diferencia no mayor al 20%.

Introducción:

En l practica ingenieril es necesario calcular estructuras para lograr su equilibrio estático. En algunos casos se trata de estructuras complejas como puentes o torres, en otros pueden ser estructuras más simples como un cuerpo de dimensiones pequeñas.

Dependiendo del tipo de estructura que se tenga se pueden aplicar dos modelos para el cálculo:

Modelo de Partícula.

Modelo de Cuerpo Rígido

Marco teórico:

La estática es la parte de la mecánica que se ocupa del estudio y como llegar al equilibrio de las fuerzas en oportunidad de un cuerpo en reposo.

Por esta cuestión es que la estática resulta ser una materia indispensable en carreras y trabajos como los que llevan a cabo la ingeniería estructural, mecánica y de construcción, ya que siempre que se quiera construir una estructura fija, como ser, un edificio, en términos un poco más extendidos, los pilares de un rascacielos, o la viga de un puente, será necesario e indiscutible su participación y estudio para garantizar la seguridad de aquellos que luego transiten por las mencionadas estructuras.

Porque la estática no solo estudiará el equilibrio del conjunto, sino también el que deviene de sus principales componentes, haciendo también un particular hincapié respecto de las porciones de material que resultan elementales para llevar a buen puerto la construcción en cuestión.

Esto obviamente no se logrará así como así, con la simple observación o el estudio de las consecuencias que puede tener cada material que entre juego, sino que el trazado de diagramas y las respectivas ecuaciones planteadas a partir del material que se va a utilizar serán fundamentales a la hora de lograr la estática en cualquier construcción que se precie de tal.

Formulas de ESTATICA

El momento de una fuerza se calcula como el producto vectorial entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el vector que va desde un punto "O" (por el cual el cuerpo giraría) hasta el punto dónde se aplica la fuerza.

El módulo se calcula como:

M = F d sen θ

F = Módulo del vector fuerza

d = Módulo del vector distancia

θ = Angulo entre los dos vectores trasladados al origen

Hipótesis:

La estática, se ocupa de cómo llegar al equilibrio.

Cuando dos cuerpos, están en pesos ‘Equilibrados’ y cuelgan, se dicen que están en equilibrio, esto se debe a que la masa de los cuerpos es parecida o igual pero en diferente presentación por así decirlo.

[pic 1]Esto se debe a que sus masa como son parecidas e iguales hacen que los objetos colgantes de un lado como en el otro se sostengan a una distancia sin necesidad de rozamiento.

Desarrollo:

Para esta practica ocupamos un mesa de fuerzas  para que nos muestre los ángulos en el que los objetos están en total equilibrio.

También ocuparemos pesas de 100gr y 50gr

Las pesas se colocaran de manera que los pesos estén equilibrados y el circulo de en medio no tenga rose para que se diga que los objetos están en total equilibrio.

Los datos se calcularan por medio de esa mesa, sacando los ángulos y las masas de los objetos, pero también se tendrá que sacar algebraica mente.

Resultados:

Resultados Algebraicamente:

Conclusión:

La ley que describe la dependencia de la aceleración y las variables estudiadas es la  Segunda Ley de Newton o Ley de Fuerza es también conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, pues es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo.

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