Composición y descomposición de vectores

Laboratorio 01 A Mesa 1 Física I Departamento de Ciencias Energéticas y Fluídicas

Resumen
En la práctica de Composición y Descomposición de Vectores, se encontró el vector equilibrante para dos fuerzas iguales, y utilizando el material proporcionado en el laboratorio, se utilizaron los datos teóricos para llevar a cabo la demostración práctica. En los casos donde el vector equilibranteteórico no coincidía con el equilibrante práctico, se encontró manualmente su punto de equilibrio en el sistema vectorial.

Metodología
Para equilibrar dos fuerzas iguales se hicieron pasar 4 hilos de nylon en las poleas de la tabla de fuerzas de Kennon. En dos de los hilos se colocaron portapesas y un peso de 50 gf; un grupo de pesas fueron colocadas en la dirección 0° y el otro grupo de pesas secolocaron en la dirección 120°. Para saber que el sistema estaba en equilibrio se observó que el anillo no se desplaza en ninguna dirección es decir que queda en el centro, para dar una comprobación final, se elevó el anillo a unos cuantos centímetros y se deja caer, el cual queda en el centro si el sistema está equilibrado. Para equilibrar dos fuerzas distintas se colocó (usando el procedimientoanterior) un grupo de pesas con una fuerza de 100 gf sobre la dirección de 0° y el otro grupo de pesas de 150 gf sobre la dirección de 138.5°. Para el equilibro de tres fuerzas de igual magnitud se armó el sistema utilizando 3 fuerzas de 100 gf cada una y se colocaron: una a 0°, la otra a 125° y la última a 200°. Para la descomposición de una fuerza en sus componentes rectangulares se colocó unpeso total de 100 gf en una dirección de 45° de la tabla de Kennon. Luego para equilibrar una fuerza de 100 gf se usaron los sentidos contrarios a las componentes que fueron determinadas teóricamente. Para finalizar se colocó un peso de 150 gf a un ángulo de 60° y otro peso de 300 gf en la dirección de 210° los cuales se equilibraron usando los sentidos contrarios de las componentes teóricas.

Enel tercer caso, se determinaron los componentes del vector fuerza, con lo cual se obtuvieron los siguientes datos.
θ Teó rico 45. 0° 59. 9° 30. 0° F (g) Teó rico 99. 9 149 .9 299 .9 θ Prác tico 45°± 0.5 270° ± 0.5 180° ± 0.5 F (g) Prác tico 110 ± 5.5 70± 3.5 70.2 ±3.5 Fx Teó rico 70. 71 75 Fy Teó rico 70.7 1 129. 9 150 Fx Fy 100(ΔF 100(ΔFy Prácti Práctic x/Fx) /Fy) co o 71± 3.5 75± 3.5 71± 3.5130± 6.5 0.4 0.4

Objetivos
•Determinar la resultandte de 2 o más vectores por métodos teóricos y prácticos, comparándolos entre sí •Descomponer un vector dado en cualquier conjunto de componentes, por métodos teóricos y prácticos

0

0.1

Fundamentación Teórica
En el proceso de realizar mediciones físicas, con frecuencia hay interés tanto en la dirección como en la magnitud de una cantidadparticular, el vector es utilizado para representar dichas características. Cuando una cantidad física se describe con un solo número, decimos que es una cantidad escalar. En cambio, una cantidad vectorial tiene tanto una magnitud como una dirección en el espacio. Los cálculos que combinan cantidades escalares usan las operaciones aritméticas ordinarias. (Hweitt, 2004, pág. 749) El vectorresultante en un sistema de vectores, es un vector que produce el mismo efecto en el sistema que los vectores componentes. El vector equilibrante es un vector igual en magnitud y dirección al vector resultante, pero en sentido contrario. El vector unitario es un vector de módulo uno. Se denota frecuentemente con un acento circunflejo sobre su nombre.

259 .8

250± 150± 12.5 7.5

0.07

0Conclusiones
•Se observó que los vectores pueden dividirse en componentes, obteniéndose a través del uso de las funciones seno, coseno y que además puede encontrarse su dirección mediante el uso de la tangente inversa al conocer las componentes en X y en Y. Fig. 2. Materiales utilizados en la práctica •Se observó durante la práctica el resultado de la suma de los componentes vectoriales mediante la...