Estudio De Palancas

Objetivo

* Lograr el equilibrio de objetos que pueden rotar en torno a un eje, por medio de la aplicación de momentos.
* Debido a que en este experimento utilizaremos el Momento o Torque se cita su definición:

Momento o Torque: es la fuerza respecto a un eje, al producto de la fuerza por la distancia del eje al punto de aplicación de la fuerza (brazo) y su efecto es producir unmovimiento de rotación.

Materiales

* Regla de madera con agujero
* Set de pesas
* Soporte universal
* Prensa
* Calculadora
* Dinamómetro
* Regla
* Programa de Gráficos (Data Studio)
* Tijera
* Hilo

Procedimiento

* Experimento 1

* Se monta la regla de madera en el soporte universal mediante prensas para sostenerla, se fija al soporte en elpunto mas medio de la regla, en lo que sea posible. Con algún peso o posición se busca la posición totalmente horizontal de ésta (equilibrio perfecto)

* En un extremo de la barra se coloca peso que será equivalente a la fuerza de carga (FL), lo que corresponde a 50 gr. y una fuerza de 0,49 N, con un brazo igual a 49,7 centímetros.

* En el extremo contrario se coloca peso que seráequivalente a la fuerza aplicada, se debe colocar a una distancia tal que la palanca no rote y quede horizontal.

* Cuando se logra el equilibrio de la palanca se mide la distancia (Xa) entre la fuerza aplicada y el eje de rotación.

* Se extrae la información de la distancia y la masa empleada y nuevamente se agrega peso en el extremo correspondiente a la fuerza aplicada para obtener nuevainformación acerca de la distancia de la fuerza aplicada y el eje de rotación.

* Experimento N° 2:

* Construcción de la estructura en experimentación: Se monta la regla de madera en el soporte universal mediante prensas para sostenerla, se fija al soporte en el punto mas medio de la regla, en lo que sea posible. Con algún peso o posición se busca la posición totalmente horizontal deésta (equilibrio perfecto)

* En un extremo de la barra se coloca peso que será equivalente a la fuerza de carga (FL), lo que corresponde a 50 gr. y una fuerza de 0,49 N, con un brazo igual a 49.7 cm.

* En el mismo lado del brazo de la palanca se fija un dinamómetro, este debe deslizarse con un hilo entre la barra.

* Se busca que la palanca quede estática en un estado dehorizontalidad completa, y se registra la distancia del resorte que salió del dinamómetro, también se toma nota de la distancia a la que queda el dinamómetro del eje de rotación.

* Se obtiene la información necesaria (mencionada anteriormente), luego se aproxima el dinamómetro hacia el eje de rotación de 5 en 5 cm. para obtener nuevos datos del comportamiento de esta palanca.

Cálculos

*Experimento 1:

1.- Calculo de la fuerza aplicada y de carga:


Ej: Fa = 0.05Kg * 9.8 (m/s2) = 0.49 [N]

2.- Ventaja Mecánica:

Existen 2 formas: en relación a las distancias y en relación a las fuerzas.
SE OPTÓ POR LAS FUERZAS.

V.M. =

Ej: VM =
= Fuerza de carga
(En todos los casos fue la misma)
= Fuerza aplicada
FL [N] (equivalente a 50 gr)| Fa [gr] | Fa [N] | Xa [cm] | VM = |
0.49 | 50 | 0.49 | 48.9 | 1 |
0.49 | 80 | 0.784 | 30.6 | 0.625 |
0.49 | 110 | 1.078 | 22.4 | 0.454 |
0.49 | 140 | 1.372 | 17.4 | 0.357 |
0.49 | 170 | 1.666 | 14.4 | 0.294 |
0.49 | 200 | 1.960 | 12.2 | 0.254 |
0.49 | 230 | 2.254 | 10.7 | 0.217 |
0.49 | 260 | 2.548 | 9.4 | 0.192 |
0.49 | 290 | 2.842 | 8.5 | 0.172 |
0.49 | 310 | 3.038 |7.7 | 0.161 |

* Experimento 2:

1.- Calculo de la fuerza aplicada y de carga:


Ej: Fa = 0.05Kg * 9.8 (m/s2) = 0.49 [N]

2.- Fuerza aplicada :

Se obtuvo mediante una regla de 3 simples, según el dinamómetro utilizado, 3 cm. del resorte salido del dinamómetro empleado es equivalente a 1(N).

Ej:
3 cm. 1(N) X=0.52 (N)
1.55 cm. X(N)

3.- Ventaja Mecánica:

Existen...