Informe 4 Laboratorio Fisica 1



Experiencia N°4:
“Estudio de Fuerzas”
Autores: Profesora:
Valentina Labbé Aguilar - valentina.labbe@usach.cl Myriam Morales Rios
William Lepe Montserrat - william.lepe@usach.cl Clase: L-20
Francisco Pastrana Estrada -francisco.pastrana@usach.cl Grupo: 1
Daniel Soubelet Contreras - dasoubeletc@gmail.com Fecha: 12 de Mayo de 2015

Resumen
En el presente informe se estudia laexperiencia que se llevó a cabo en el pasado laboratorio de física, que trataba acerca de las fuerzas que interactúan con poleas y masas sujetas a determinadas tensiones. Se verá cómo a través de poleas se puede analizar la distribución de fuerzas, y asimismo se demostrará ideas tales como “cuerpo en equilibrio”, “fuerzas netas”, entre otras.
Introducción
En esta experiencia se estudian dos sistemaque presentan tensiones. La primera actividad consiste en poleas fijas dispuestas separadamente una de otras, unidas mediante un hilo que cuelga distintas masas, y que deben mantenerse en equilibrio. Luego con los datos recopilados, se realiza un diagrama que presenta cada una de las fuerzas del sistema, a modo de verificar mediante los conocimientos físicos adquiridos, que la fuerza neta existentees nula. Por otro lado, en la segunda actividad, se presenta una polea móvil, y se evidencia cómo estas máquinas pueden realizar cambios en el sistema, sin necesariamente producir una “fuerza extra”.

Objetivos
a) Verificar para un cuerpo en equilibrio, que la fuerza neta es nula.
b) Determinar la ventaja mecánica de un sistema de poleas.

Método Experimental
Actividad N°1Para realizar la actividad N°1, se utilizan los siguientes elementos: 3 Masas con distintos valores unidos mediante hilo, 2 poleas fijas y un transportador magnético, esto ubicado en una pizarra cuya base sea metálica. Además del uso de una balanza digital.

Paso 1. Se establece un centro de origen con la ayuda del transportador.
Paso 2. Se ubican las masas de forma tal de que se establezca unequilibrio uniforme.
Paso 3. Se calculan los ángulos.
Paso 4. Luego de haber establecido el equilibrio y haber calculado los ángulos, se toman los valores de las masas mediante una balanza.
Paso 5. Se procede a verificar mediante los datos obtenidos que la sumatoria de las fuerzas es cero.
Actividad N°2

Para realizar la actividad N°2 se utilizan dos masas, una polea fija, cuya función es mantenerel peso de ambos lados de la cuerda y una polea móvil, la cual divide el peso en 2.
Dicho esto, para que la fuerzas estén en equilibrio, es necesario que la masa sea el doble de la otra.

Paso 1. Se ubican las masas de tal forma que una sea el doble de la otra, para lograr el equilibrio.
Paso 2. Una vez logrado el equilibrio, se calculan las masas.
Paso 3. Se procede a verificar que la sumatoriade las fuerzas es cero.

Resultados y Discusión
Actividad Experimental N° 1
1. Tome las medidas pertinentes para verificar la condición de equilibrio de fuerzas.
A las tres tomas de datos solicitadas, se midieron los ángulos y , y las masas M1, M2 y M3 correspondientes. Una vez obtenida dicha información, se revisaron las unidades de medida y en el caso de la masa, se realizó la conversión aSistema Internacional. Posteriormente, se determinó la Fuerza Peso con , y como resultado, se obtuvieron los datos adjuntos en la tabla.

Toma 1
Toma 2
Toma 3
P1
0,199
0,210
0,212
P2
0,126
0,189
0,126
P3
0,204
0,223
0,189

20
28
23

18
24
14
Ver paso a paso en Apéndice 1. Tablas de Datos Actividad N°1.

2. Deduzca la expresión analítica que le permitirá verificar la condición deequilibrio estático.
Las expresiones necesarias para verificar la condición de equilibrio se obtuvieron a través del diagrama de cuerpo libre. Ver Apéndice 2. Diagrama de Cuerpo Libre y Ecuaciones de Equilibrio.
: T3cos- T1cos= 0
: T1sen+T3sen-T2 = 0
3. Verifique si se cumple o no el Primer Principio de Newton (Justifique).
Para verificar el Primer Principio de Newton, se utilizarán...