Equilibrio de fuerzas

Práctica no. 1
Equilibrio de fuerzas

Equipo: 3

Objetivos

• El alumno genera y prueba hipótesis mediante el desarrollo completo de la práctica “Equilibrio de fuerzas”, aplicando el método científico.

• El alumno analiza sistemas físicos para representarlos grafica y matemáticamente con ayuda de un diagrama de cuerpo libre.

Investigación previa
Contesta las siguientes preguntas:1. Enuncia brevemente las leyes de Newton relativas al movimiento.
R= 1ª Ley de Newton o ley de la inercia.
Un cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos de que una fuerza externa actúe sobre él.
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 enlínea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
2ª Ley de Newton.
Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la dirección de la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional a la masa. La 2ª Ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que existaalgo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como: F = m a
3ª Ley de Newton.
A toda acción corresponde una reacción enigual magnitud y dirección pero de sentido opuesto.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
2. Explica qué es un diagrama de cuerpo libre.
R= Un diagrama de cuerpo libre es una representación gráfica utilizada a menudo por físicos eingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de cuerpo libre es un elemental caso particular de un diagrama de fuerzas.


3. ¿Cuáles son los requisitos para que exista la condición de equilibrio en un sistema de dos dimensiones? (1ª. Condición de equilibrio.)
R= La suma algebraica de las fuerzas aplicadas a un cuerpo en una dirección cualquiera es igual acero.
Aplicando la segunda ley de Newton en un cuerpo cualquiera en reposo todas las fuerzas aplicadas se eliminan de tal manera que da como resultado cero en la ecuación lo cual significa que la aceleración es también igual a cero lo cual hace que de cero en el producto con la masa.

4. Explica qué es el momento de una fuerza.
Se denomina momento deuna fuerza respecto de un punto, al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F.

M= r´F
| La analogía de la llave y el tornillo, nos ayuda a entender el significado físico de la magnitud momento, y a determinar correctamente el módulo, la dirección y el sentido del momento de una fuerza: * El módulo es el producto de la fuerza por su brazo (la distanciadesde el punto O a la recta de dirección de la fuerza). M=Fd * La dirección perpendicular al plano que contiene la fuerza y el punto, la que marca el eje del tornillo. * El sentido viene determinado por el avance del tornillo cuando hacemos girar a la llave. |

5. ¿Qué se entiende por un par de fuerzas?
R= Par de fuerzas, es un sistema formado por dos fuerzas de la misma intensidad omódulo, de la misma dirección (paralelas) y de sentido contrario.



Desarrollo
Experimento no. 1

Estudiaremos el equilibrio de tres fuerzas concurrentes en un punto determinado. Para esto se requiere construir el sistema mostrado en la siguiente figura:

Con el sistema montado como en la figura, mide con cuidado los ángulos formados por las cuerdas con la vertical.

Por el...