Analisis de Fuerzas concurrentes

Análisis de fuerzas coplanares concurrentes
I. RESUMEN
En este laboratorio lo que se hizo inicialmente fue tomar diferentes masas y
Ponerlas en la mesa de fuerzas de esa manera precisar los ángulos correspondientes para obtener equilibrio en el anillo del centro de la mesa, y ya dada una fuerza, de magnitud F y dirección ө. Sus componentes rectangulares son las proyecciones de la fuerzasobre los ejes X, Y.
Y dado estos valores hallar posibles errores en la medición de los ángulos, y determinar las tensiones de cada cuerda, dependiendo de cada masa en las diferentes experiencias dadas.


II. INTRODUCCION

Gracias a la experimentación en el laboratorio se puede observar las diferentes masas en una mesa de fuerza, de esta manera se determina el equilibrio de los cuerposrespecto a los ángulos en el que se encontrara cada una de las masas, con el fin que posteriormente se diese paso a la suma vectorial y de alguna manera se corroboran los cálculos teóricos con los experimentales de tal manera que la suma equivalente de fuerzas de cero.

III. MARCO TEORICO

Dada la fuerza F, de magnitud F y dirección ѳ (ver Fig.1), sus componentes rectangulares son las proyecciones dela fuerza sobre los ejes X, Y y sus valores están dados por:



Cuando sobre una partícula actúan varias fuerzas, por ejemplo,F1,F2,F3 (ver fig.2), estas se pueden reemplazar por una sola denominada resultante F, la cual es igual a la suma vectorial de las fuerzas o sea:


Si un cuerpo está sometido a la acción de N fuerzas concurrentes y la fuerza resultante es igual a cero, el cuerpo notiene aceleración de traslación, entonces:


Lo cual implica que:

Particularmente, si sobre el cuerpo actúan tres fuerzas entonces:

Es decir, que la fuerza es igual a la resultante de (ver fig.3); de igual forma es igual a la resultante de .

Se llama sistema de fuerzas concurrentes el sistema de fuerzas cuyas líneas de acción se interceptan en un punto (Figura2).Si el sistema defuerzas es tal que sus líneas de acción están situadas en un plano se le llama sistema coplanar de fuerzas concurrentes.

En la experiencia a realizar se utilizará la fuerza de gravedad, comúnmente denominada peso y comprobaremos que se combinan de acuerdo con las reglas del álgebra vectorial. Para determinar la resultante de un sistema de fuerzas concurrentes usaremos los métodos de adición devectores.




METODO GRAFICO

Para el empleo del método gráfico se debe seleccionar una escala adecuada de manera que al representar la magnitud de las fuerzas en su diagrama vectorial éste ocupe el mayor espacio de la hoja. Los ángulos que las fuerzas forman con el eje de referencia se miden con un transportador.

Método del paralelogramo:
La suma de las dos fuerzas y aplicadas a unmismo punto O se obtiene construyendo un paralelogramo con y como lados contiguos del paralelogramo. La diagonal que pasa por O representa la resultante en el módulo y dirección de las fuerzas y . Queda solo medir con una regla en la escala adoptada su longitud y el Angulo β con un transportador.

Método del polígono:
Cuando deseamos sumar más de dos vectores (Fuerza), utilizando este método queconsiste en escoger un punto O en el plano de las fuerzas y trazar un vector fuerza. A partir de allí se coloca sucesivamente el origen de otra fuerza en el extremo del anterior hasta agotar todas las fuerzas, y finalmente uniendo el origen de la primera fuerza con el extremo de la última encontramos la resultante del sistema de fuerzas concurrentes en la escala escogida. El polígono obtenido sellama polígono de fuerzas.

Método de las relaciones trigonométricas:
En este caso para determinar la resultante de dos fuerzas y en modulo y dirección, es necesario construir el triángulo de fuerzas ABC a mano alzada. Para construir este triángulo trazamos el vector y a partir del extremo de trazamos el vector , el lado AC que cierra el triángulo ABC representa la resultante en modulo y...