Informe de descomposición de fuerzas

INTRODUCCION

Cuando un conjunto de fuerzas actúa sobre un punto, la suma de todas estas fuerzas da como resultado una fuerza neta que es equivalente al sistema de fuerzas.
Como sabemos, en física existen dos divisiones que clasifican a las cantidades que usamos en los experimentos: las cantidades escalares y vectoriales; Para definirlas se necesita especificar su magnitud así como sudirección. Este carácter vectorial hace que la suma de las fuerzas se convierta en un proceso diferente al usado para sumar números o escalares. En este ejercicio de laboratorio se efectuará una suma vectorial de tres fuerzas concurrentes conocidas, usando tres métodos diferentes. En cada uno de estos métodos se representarán las fuerzas con flechas. Al dibujar las flechas, se hará de tal forma que sulongitud sea proporcional al valor de la fuerza, mientras que su orientación señalará la dirección.

OBJETIVOS GENERALES

1. Analizar cómo se descompone un vector en un sistema de coordenadas rectangulares.
2. Aplicar el método analítico de vectores para determinar fuerzas en equilibrio
3. Usar la mesa de fuerzas para equilibrar un punto mediante la aplicación de tres fuerzasconcurrentes conocidas
4. Encontrar la resultante de estas fuerzas usando:
a) El método del polígono (método geométrico),
b) El método por componentes (método analítico), y
c) La ley de los cosenos (método trigonométrico)

CONCEPTOS TEORICOS Y FORMULAS

* Descomposición de vectores en sus componentes

Al igual que se pueden combinar dos vectores en uno, o sea su suma,también es posible hacer lo contrario; dado un vector, encontrar los dos vectores cuya suma es el vector primitivo
Imagine que el vector dado está representado por la fecha AB del dibujo y queremos descomponerlo en las partes de la suma de dos vectores dirigidos a lo largo de AA' y AA". Dibujamos líneas a lo largo de AA' y AA" y también líneas paralelas a ellas desde B, el otro final del vector.Si AA' y AA" son perpendiculares entre si (lo usual), entonces estas líneas encierran un rectángulo ACBD, donde AB es su diagonal. Es evidente que AC y CB son la solución a nuestro problema y en la suma de vectores
AC + CB = AB
AC y CB se llaman los componentes de AB (ó vectores componentes de AB) a lo largo de las dos direcciones dadas. AD y DB, que tienen la misma longitud y dirección, sontambién una solución y representan los mismos componentes, la diferencia es que su suma se efectúa en orden inverso. Si AA' y AA" no son perpendiculares entonces ACBD es un paralelogramo.

* La segunda ley de Newton
La segunda ley de Newton relaciona la fuerza total y la aceleración. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará, es decir, cambiará su velocidad. La aceleración seráproporcional a la magnitud de la fuerza total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta. La constante de proporcionalidad es la masa m del objeto
F = ma
En el Sistema Internacional de unidades (conocido también como SI), la aceleración a se mide en metros por segundo cuadrado, la masa m se mide en kilogramos, y la fuerza F en Newton. Un Newton se define como la fuerza necesaria parasuministrar a una masa de 1 kg una aceleración de 1 metro por segundo cada segundo; esta fuerza es aproximadamente igual al peso de un objeto de 100 gramos.
Un objeto con más masa requerirá una fuerza mayor para una aceleración dada que uno con menos masa. Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un objeto (su resistencia a cambiar la velocidad), también mide la atracción gravitacional queejerce sobre otros objetos. Resulta sorprendente, y tiene consecuencias profundas, que la propiedad inercial y la propiedad gravitacional estén determinadas por una misma cosa. Este fenómeno supone que es imposible distinguir si un punto determinado está en un campo gravitatorio o en un sistema de referencia acelerado. Einstein hizo de esto una de las piedras angulares de su teoría general de la...