Experiencia Lab 4

Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ciencia, Departamento de Física


fgsfdgsdf (Ing. En obres civiles), dfsdfsfs (Ing. Eléctrica)

[pic]Resumen:

En esta experiencia se estudiara una viga en equilibrio estático sobre la cual se pone una bolita, la que se va desplazando con velocidad constante por la viga, esta al ir desplazándose genera fuerzas de peso, que en su sumatoria debenanularse, para así cumplir la condición de equilibrio estático, a la vez estas fuerzas generan torque con respecto al punto de equilibrio en el cual reposa la viga. A la vez graficamos el vector fuerza respecto a la posición de la bola gracias al sensor de movimiento y fuerza conectados.

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Objetivos

Determinar las reacciones que se presentan cuando se aplican cargas puntualesverticales a una viga horizontal rotulada en uno de sus extremos y sostenida por un cable en el otro.



Introducción:

Un sistema de fuerzas es lo que en esta experiencia estudiaremos ejercidas sobre una viga metálica, utilizando el concepto de Equilibrio estático buscaremos la Sumatoria de las Fuerzas para verificar su anulación para hacer valida la primera ley de Newton. Conjunto a estomediremos también mediremos la sumatoria de torques de las fuerzas aplicadas a la viga para demostrar su anulación dentro del equilibro estático. 
Realizaremos las mediciones de estas fuerzas a través del Sensor de Fuerza y Calcularemos a través de Formulas las masas de los objetos estudiados, en este caso la masa de la esfera metálica y de la viga, así examinaremos las masas que obtendremos através de las formulas y las masas que nos entregan la balanza, para luego obtener el Error porcentual de estos Resultados













Montaje:

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1- Comenzamos instalando nuestro riel de manera horizontal sin inclinación, para evitar que la esfera metálica adquiera aceleración, la horizontalidad de la viga se verifico con el nivel. Los sensores fueron acomodados en cada uno delos extremos de la viga, conectados a la interfaz y sincronizado con el programa Data Studio.

2- El sensor de Fuerza estará en un extremo bajo el riel. La calibración de este sensor debe realizar sin la viga sobre él, si la calibración está correcta, al posar la viga sobre el sensor éste marcará el peso que ejerce el riel sobre él. Los resultados que entregue el sensor serán positivos onegativos (ambos con igual módulo pero con direcciones contrarias) dependiendo de la posición del sensor.

3- El sensor de movimiento ira situado sobre el punto de equilibrio del riel, midiendo la posición de la esfera en el tiempo.

4- Nuestra bola metálica será impulsada desde una distancia ‘‘X’’ desde el punto de equilibrio de la viga, junto con esto graficaremos simultáneamente las variablesFuerza-Posición de ambos sensores desde la posición ‘’X’’ mientras la esfera se mueve con velocidad Constante. Data Studio Entregara los resultados en un Grafico Fuerza-posición el cual procederemos a examinar.



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Este es el Gráfico Fuerza-Posición que nos entrego el Programa. Luego aplicamos un Ajuste lineal para determinar nuestras Constantes.



Descripción del experimentoComenzando la clase se nos explicaron los conceptos que aplicaríamos en nuestra experiencia, entre las cuales están: Las condiciones necesarias para que existiera equilibrio (traslacional y rotacional), en donde de manera traslacional aplicamos la primera ley de newton, de inercia para nuestro objeto, la cual señala que cuando la suma de las fuerzas es igual a cero el objeto se encuentra en reposo omoviéndose a velocidad constante, siendo esta ultima la condición desarrollada de forma experimental. Luego realizamos el experimento verificando las posiciones de los sensores, para la cual debíamos revisar que la viga estuviera sin inclinaciones si no que completamente horizontales, antes de esto debemos calibrar el sensor de fuerza, puesto que si lo medimos con la viga, perderemos el peso...