Laboratorio De Fisica TORQUE

INTRODUCCIÓN

Casi siempre nos encontramos con cosas para nosotros inexplicables a las cuales no les damos importancia o simplemente no nos preocupamos por entender. Un ejemplo de esto puede ser ¿Qué es el centro de masa?, otras de ellas son ¿Por que existe el equilibrio rotacional?, ¿Para qué nos sirve? o simplemente ¿De qué se forma? son algunas de las preguntas que podemos hacernos si no entendemos algunos conceptos que nos sacan de dudas. Para entender que es el equilibrio rotacional primero debemos entender que es el torque o momento de fuerza.

El momento de fuerza es la medida del efecto de rotación que causa una fuerza en un sistema, este momento es igual a la magnitud de dicha fuerza multiplicada por la distancia al eje de rotación, la cual es medida en forma perpendicular a la dirección de la línea de acción de la fuerza.

Un sistema se encuentra en equilibrio rotacional cuando la fuerza que actúa sobre el sistema es paralela a la distancia respecto a la cual actuara o también podemos afirmar que un sistema esta en equilibrio rotacional siempre y cuando el torque neto del sistema sea igual a cero.

En nuestra práctica de laboratorio nos enfocamos en el estudio de dichos fenómenos primeramente estudiando el centro de masa y el centro de gravedad para luego poder comprender mejor el estudio del torque y el equilibrio rotacional de un sistema esperando con esto poder despejar nuestras dudas y lograr así un mejor aprendizaje.

OBJETIVOS

 Definir el centro de gravedad y calcular su posición en sistemas sencillos.

 Describir la relación entre centro de masa y centro de gravedad.

 Aplicar las condicionantes para el equilibrio mecánico.

MATERIALES Y EQUIPO

• 1 pivote

• Regla de un metro

• Soporte de masas

• Masas de 1g, 2g, 5g, 10g, 20g, 50g, 100g.

PROCEDIMIENTO

 Coloque la regla y el pivote y busque el punto de equilibrio. Anote esto en la tabla de datos.

 Coloque una masa de 25g en un extremo de la regla y la otra masa de 75g colóquela a 20cm de distancia de la primera masa.

 Coloque una masa de valor desconocido en el otro extremo de la regla, pero siempre tratando de que el sistema quede en equilibrio, se toma el valor de la distancia en la tabla.

 Seleccione un punto como eje de giro un punto, para luego partiendo de ese punto se anotan los nuevos valores.

 Calcule los momentos o torques para cada una de las fuerzas y resuelva para encontrar el valor de la masa desconocida.

 Por último calcule el valor de la masa de la regla utilizando las ecuaciones correspondientes.

CUESTIONARIO

1) ¿Qué importancia tiene el centro de masa y el centro de gravedad en los cuerpos?

R// Ya que el centro de masa y el centro de gravedad son los puntos donde se concentra toda la masa y todo el peso de un cuerpo nos damos cuenta que ambos son los encargados de que el cuerpo se mantenga en equilibrio evitando que este se desbalance y logre caerse. Otra de sus importancias es que facilita el estudio del comportamiento de los cuerpos ya que por medio de ambos consideramos al cuerpo como una partícula evitando de esta forma los problemas con las dimensionas de dicho cuerpo.

2) En un cuerpo homogéneo ¿En donde se encuentra el centro de gravedad y el centro de masa?

R// En un sistema homogéneo ambos se encuentran en el mismo lugar y su posición la podemos encontrar mediante la siguiente ecuación:

La cual explica que la posición del centro de masa la encontramos mediante la sumatoria de cada masa multiplicada por su radio y esto dividido entre la sumatoria de todas las masas en el sistema.

3) En un sistema irregular ¿Dónde se encuentra el centro de masa y el centro de gravedad?

R// En un sistema amorfo estos puntos se encuentran en diferentes lugares para así mantener el equilibrio del cuerpo o del sistema ya que la posición del centro de gravedad dependerá de la distribución de masa del cuerpo o del sistema.

4) Los centros de gravedad y de masa ¿se encuentran en igual posición en el hombre que en la mujer?

R// El centro de masa y el centro de gravedad del cuerpo humano no es un punto fijo sino que puede variar su posición de una persona a otra dependiendo de la condición física edad y sexo, aunque este también variar cuando la persona se encuentra en movimiento por ejemplo al caminar, al correr, al sentarse, simplemente al levantar los brazos y ponerlos en posición horizontal con respecto al suelo el centro de masa cambia de posición lo cual se debe a la disposición no homogénea de las masas corporales sin embargo su posición media se localiza en la pelvis muy cerca del ombligo, desde la posición anatómica del pie el centro de masa se localiza enfrente de la posición superior del sacro. En las mujeres se encuentra más abajo que los hombres debido a que las mujeres poseen una pelvis y muslos más pesados y sus piernas son más cortas.

5) ¿Un sistema puede estar en equilibrio rotacional si rota? ¿Cuándo?

R// Si, un sistema si puede estar en equilibrio mientras rota siempre y cuando este tenga velocidad angular constante.

6) ¿Qué pasaría si los humanos no fuesen sistemas equilibrados?

R// Si no fuésemos sistemas equilibrados probablemente nos desbalancearíamos y caeríamos cada vez que intentáramos movernos por ejemplo imaginemos que nuestro centro de masa se encuentra en uno de nuestros brazos lo que puede pasar es que no seriamos capaces de movilizarlo o si somos capaces de moverlo al tratar de caminar caeríamos de frente ya que todo el peso se concentrara en el

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