Practica 2 Fisica I

Justificación Teórica

La tensión (T) es la fuerza con que una cuerda o cable tenso tira de cualquier cuerpo unido a sus extremos. Cada tensión sigue la dirección del cable y el mismo sentido de la fuerza que lo tensa en el extremo contrario.

Por tanto, cada uno de los cuerpos que se encuentren unidos a los extremos de un cable tenso sufrirán la acción de una fuerza denominada tension cuya direcciónn es identica a la del cable y su sentido equivalente al de la fuerza aplicada en el objeto del otro extremo y que provoca que el cable se tense.

Por simplicidad, se suele suponer que las cuerdas tienen masa despreciable y son inextensibles (no se pueden deformar), esto implica que el valor de la tensión es identica en todos los puntos de la cuerda y por tanto, las tensiones que se ejercen sobre los cuerpos de ambos extremos de la cuerda son del mismo valor y dirección aunque de sentido contrario.

Cuando tiramos hacia arriba con suficiente fuerza del extremo de una cuerda o cable que tiene un cuerpo atado al otro extremo, y esta se tensa, conseguiremos mover el cuerpo. Veamos las fuerzas que intervienen en dicho movimiento.

Por un lado, la mano tira de la cuerda con una fuerza F⃗ m,c y según el principio de acción reacción, la cuerda ejercerá una fuerza sobre la mano F⃗ c,m en sentido contrario. Por otro lado, la cuerda tira del cuerpo con una fuerza F⃗ c,b y por reacción, el cuerpo ejerce una fuerza contraria sobre la cuerda F⃗ b,c. Adicionalmente, no debemos olvidar que sobre la cuerda actúa su peso P⃗ c.

Si consideramos que la masa de la cuerda es despreciable (mc = 0) y aplicamos la segunda ley de Newton a la cuerda, obtenemos que:

F⃗ m,c+F⃗ b,c+P⃗ c=mc⋅a⃗ c ⇒Fm,c−Fb,c+mc⋅g=mc⋅ac ⇒Fm,c = Fb,c

Si sabemos que la tensión (T) es la fuerza con que tira la cuerda a los objetos que se encuentran unidos a sus extremos, entonces:

T=Fm,c = Fb,c

Procedimiento

El procedimiento en esta práctica fue muy sencillo y rápido, pues consistía en utilizar el artefacto que estaba en el laboratorio, el cual tenía dos dinamómetros, estos dinamómetros los teníamos que acomodar a la altura que deseáramos y colocarles un peso en un soporte que estaba unido en un punto a ambos dinamómetros, de esta manera podíamos formar diferentes sistemas de fuerzas, que eran sobre los que íbamos a trabajar.

Para nuestro primer sistema dejamos los dos dinamómetros en la posición que tenían inicialmente, de esta forma se formaron unos ángulos más o menos iguales de 50° en ambos dinamómetros respecto a la horizontal y después colocamos un peso de 5N, para el segundo sistema el dinamómetro de la derecha lo colocamos un poco más arriba del dinamómetro de la izquierda, de esta forma nos quedaron unos ángulos de 53° y 50° respectivamente y colocamos un peso de 6.5N, para el tercer y último sistema, el dinamómetro de la derecha lo dejamos muy por debajo del de la izquierda, quedándonos unos ángulos de 68° en el dinamómetro de la izquierda y 22° en el de la derecha y colocamos un peso de 7.5N, terminados los sistemas de fuerzas los dibujamos, e hicimos un diagrama de cuerpo libre de cada uno, para así analizar y observar todas las fuerzas que interactuaban en el sistema y de esa manera poder calcular la fuerza resultante y el ángulo de esa fuerza.

Materiales

Soporte universal

Pesas

Poleas

Hilo de suspensión

Dinamómetro

Transportador

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