FUERZAS COPLANARES CONCURRENTES 1

Resumen— Se determinan las fuerzas emitidas por los cuerpos, para lograr de esta forma fijar un estado de equilibrio entre ellas.
Este equilibrio fue puesto a prueba en dos mecanismos, el montaje #1 consistió en la fuerza aplicada por tres instrumentos conocidos como dinamómetros, donde gracias a los ángulos que ellos forman entre sí, se puede determinar la fuerza resultante que esta necesitapara mantener el respectivo equilibrio.
El montaje #2 consistió en un mecanismo de cuatro poleas, distribuidas en diferentes ángulos respecto al eje x, respectivamente gracias a variación de estos, se aplican cuerpos con diferentes masas para encontrar el equilibrio de ellas.

Índice de Términos—.Dinamómetro, Fuerza coplanaria, Equilibrio, ángulos.

I. INTRODUCCIÓN


Se ira a utilizar lossiguientes materiales para la realización de la respectiva practica #4: aparato de fuerzas (3 dinamómetros), mesa de fuerzas, juego de pesas, porta masas, nivelador de burbuja, transportador, hoja milimetrada.
En esta práctica se requiere demostrar experimentalmente la naturaleza vectorial de las fuerzas. Además de la determinación de una respectiva fuerza resultante de dos fuerzas aplicadas sobre unmismo punto.


PROCEDIMIENTO # 1

Se toma una hoja de papel milimetrado y aproximadamente en la mitad se ubica el montaje de 3 dinamómetros, cada dinamómetro posee una fuerza.
Las fuerzas se deben disponer de modo que pueda quedar equilibradas las cargas, para que de esta forma el anillo por el cual están unidos, este exactamente en el centro.
Cuando este equilibrio se logró, se marcan lospuntos de concurrencia, trazando las direcciones de la fueras utilizadas.
Seguido a esto se debe proceder a tomar la lectura de la fuerza aplicada por cada dinamómetro y medir los respectivos ángulos que se forman tras la ubicación de ellos en el plano.


Tabla #1

Masa M (kg)

Fuerzas – Dinamómetro (N)
Angulo respecto al eje x (ѳ)
Fuerzas – para calculo
(N)
Fuerza Resultante Analíticamente (N)114°

6,86


152°




94°








Gráfica #1


La anterior gráfica nos presenta las fuerzas en gramos que ejerce cada vector (dinamómetro) para de esta forma obtener un equilibrio en el centro del respectivo montaje. Se ira a comprobar el equilibrio de las mismas medidas con la fuerza resultante, para este se harán los siguientes cálculos (tabla #1).

Se realiza la respectiva conversión denuestras masas a kilogramos, para ser trabajadas en unidades de Newton (kg*m/s²).



De esta forma se realizarán los cálculos para las restantes masas.

Ahora se ira a realizar la fuerza resultante dada por:








Según los valores obtenidos, nuestra fuerza resultante es de 6,54N, esto nos da a entenderla la fuerza que debe realizar un tercer vector, para que de esta forma el respectivo montajequede equilibrado en el punto central. Además se observa la precisión y acercamiento entre las fuerzas resultantes a modo experimental y analíticamente, proporcionando una baja desviación en la precisión de la respectiva fuerza resultante del vector #3.

Descomposición de las fuerzas







PROCEDIMIENTO #2

Nivelar la mesa de fuerzas.
Determinar el valor real del juego de masas y del portamasas.
Unir el anillo central con los porta masas por medio de cuerdas o hilos.
Buscar el equilibrio de las fuerzas indicado por el anillo en el momento en que este se encuentre exactamente centrado en la mesa.
Consignar los valores de masa y ángulos respecto al eje x positivo.








Tabla #2

MASA M (Kg)

FUERZA (N)
ANGULO RESPECTO AL EJE POSITIVO DE X
FUERZA RESULTANTE EJE X (N)
FUERZA RESULTANTEEJE Y (N)
MT1=0,295
2,891
10
2,847
0,502
MT2=0,395
3,871
140
-2,965
2,488
MT3=0,079
0,774
221
-0,584
-0.508
MT4=0,266
2,607
289
0,849
-2,465

0,147
0,017


Descomposición de las fuerzas




Procedimiento #3

Para este paso se realiza el mismo procedimiento #2, se diferencian es porque se cambian los ángulos y las fuerzas anteriores.


Tabla #3

Masa
(Kg)
Fuerza
(n)
ANGULO RESPECTO AL EJE...