UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS
PRACTICA DE LABORATORIO N°1 “EQUILIBRIO DE FUERZAS”
Alumno: Beltrán Mendiguri Luis Carlomagno Código: 161926 Grupo: 105
Puno
Perú
2017-I
1) OBJETIVOS
Comprobar la primera condición de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes en un punto. Comprobar la segunda condición de equilibrio para un sistema de fuerzas que actúan en diferentes puntos de aplicación. Analizar y comparar los resultados teórico-prácticos mediante la tabla de propuestas. 2) FUNDAMENTO TEORICO Primera Ley de Newton
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero). Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante. En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.
Primera condición de equilibrio
Diremos que un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula: ∑ F = 0. Desde el punto de vista matemático, en el caso de fuerzas coplanarias, se tiene que cumplir que la suma aritmética de las fuerzas o de sus componentes que están en la dirección positiva del eje X sea igual a las componentes de las que están en la dirección negativa. De forma análoga, la suma aritmética de las
componentes que están en la dirección positiva del eje Y tiene que ser igual a las componentes que se encuentran en la dirección negativa:
3) INSTRUMENTOS DE LABORATORIO
Una computadora Programa Data Studio instalado Interface Science Workshop 750 2 sensores de fuerza (C1-6537) 01 disco óptico de Hartl (ForceTable) 01 juego de pesas Cuerdas inextensibles Una regla de 1m Un soporte de accesorios Una escuadra o transportador 4) PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES Primer procedimiento:
Masa 1 (g)
55.5
Masa 2 (g)
57.5
Tensión(Newton)
0.34
Angulo 1
120
Angulo 2
110
Angulo 3
130
Segundo procedimiento:
Masa 1 (g)
32
Masa 2 (g)
25
Tensión(Newton)
0.06
Angulo 1
130
Angulo 2
140
Angulo 3
90
Tercer procedimiento:
Masa 1 (g)
52.5
Masa 2 (g)
56
Tensión(Newton)
0.29
Angulo 1
110
Angulo 2
90
Angulo 3
160
Masa 1 (g)
28
Masa 2 (g)
30
Cuarto procedimiento
Tensión(Newton)
0.24
Angulo 1
120
Angulo 2
110
Angulo 3
130
Segunda Condición de Equilibrio
N 01 02 03 04
m1 (g) 105 125 25 75
m2 (g) 55 75 30 85
m3 (g) 75 95 55 65
Longitud de la regla: 1 m Masa de la regla: 5) CUESTIONARIO Primera Condición de Equilibrio
L1 (cm.) 21.5 21.5 21.5 21.5
L2 (cm.) 51 51 51 51
L3 (cm.) 75.5 75.5 75.5 75.5
T1 (N) 0.18 0.31 0.03 0.16
θ 71 72 73 71
n
W 1x 1x
W 2x 2x
01 02 03 04
0.271 0.201 0.175 0.137
0.192 0.187 0 0.1
T X
0.250 0 0.272 0.154
∑ =
0.713 0.388 0.447 0.391
W 1y 1y
W 2y 2y
0.471 0.187 0.483 0.237
0.529 0.157 0.553 0.276
T Y
0.298 0.06 0.099 0.183
∑ =
1.298 0.404 1.135 0.696
Calcule la incertidumbre en la lectura de las medidas registradas
¿Qué es inercia?
La inercia en física es la pertenencia que tienen los cuerpos que corresponden en su estado de reposo o desplazamientos, durante la fuerza sea igual a cero o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o desplazamiento.
Segunda Condición de Equilibrio
Si la cuerda de tención que contiene al dinamómetro no estaría en posición horizontal ¿Qué diferencia existe en los cálculos analíticos de las fuerzas de tensión y la fuerza de reacción en el punto de apoyo?
Variaría en los ángulos, por ende, variarían las fuerzas y su tención podría aumentar, también el cálculo de cada pesa no se trabajaría igual ya que no se podría trabajar con con un triángulo rectángulo, y sería necesario utilizar la ley de senos o d e cosenos, haciendo más dificultoso el trabajo
También adjunten el valor de las componentes horizontales y vertical de las fuerzas de reacción en el punto de apoyo O; así como su Angulo de inclinación con respecto a la horizontal.
N
θ
W1 cosθ (Newton)
W2 cosθ (Newton)
W3 cosθ(Newton)
L1 (m)
L2 (m)
L3 (m)
1
71
3.41
1.79
2.44
0.215
0.51
0.755
2
72
3.86
2.32
2.94
0.215
0.51
0.755
3
73
0.73
0.88
1.60
0.215
0.51
0.755
4
71
2.44
2.77
2.12
0.215
0.51
0.755
6)CONCLUSIONES:
Después de haber estudiado y analizado diferentes ejemplos reales de equilibrio, podemos llegar a la conclusión de que en todo cuerpo y en todo momento y a cada momento están interactuando diferentes tipos de fuerza, lascuales ayudan a los cuerpos a realizar determinados movimientos o, amante nerse en estado de equilibrio, ya sea estático o dinámico. También se puso en práctica la parte teórica, comprobando su eficacia, pero contando siempre con un margen de error o incertidumbre de las acciones que se desarrollaron. Se comprobó la segunda condición de equilibrio eficazmente, y conociendo la importancia de su aplicación y su variación respecto a la distancia en la regla. 7)BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA:
Física – Wilson Jerry Física tomo I – Serway Raymond http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisica/leyesnewton2 http://cpreuni.blogspot.pe/2010/04/primera-condicion-de-equilibrio
