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UTEC

Laboratorio de Física General I

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 02
MOMENTO DE UNA FUERZA.
1. OBJETIVO
1) Comprobar experimentalmente la segunda condición de equilibrio, para fuerzas
coplanares no concurrentes.
2) Verificar los resultados obtenidos experimentalmente y contrastarlos con los
procedimientos teóricos dados en clase y establecer las diferencias.
3) Determinar relacionesmatemáticas entre las variables físicas que interviene en
un experimento.
2. MATERIALES
-

Computadora personal con programa Logger Pro instalado
Interfase Vernier
Sensor de fuerza
Caja de pesas y portapesas
Base soporte
Palanca con cursor
Grapas (pin)
Transportador
Regla
Calculadora.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Momento o Torque de una fuerza.
En el equilibrio de los cuerpos cuandoestos están sometidos a la acción
de fuerzas no concurrentes, surge una nueva magnitud física llamada momento
o torque, que tratará de justificar de un modo directo la capacidad que poseen
las fuerzas para producir rotación.
Aquí algunos ejemplos de momentos.

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Es fácil comprobar la existencia del momento sólo basta mirar las figuras
y buenaparte de las máquinas y herramientas que usamos a diario para
comprobar su existencia. De este modo depende tanto del valor F de la fuerza,
como de la distancia r de la línea de acción de la fuerza al centro o eje de
rotación.
Sabemos que:

  
M =r×F

Vectorialmente

M = l .F

Escalarmente

3.1.1. Teorema de Varignon.
Este teorema fue enunciado por Pierre Varignon en 1687, quiendijo:
“El m om ento resultante de dos o m ás fuerzas concurrentes
(o paralelas) respecto a un punto cualquiera del cuerpo afectado
es igual a la sum a de los m om entos de cada fuerza
respecto al m ism o punto”
Momento
de la
=
resultante

Suma de
los momentos
individuales

M = l .F = l .F + l F + ..... + l F
resul

resul

1

resul

1

2

2

n

n

Segunda condición deequilibrio.
Aquí la condición de equilibrio de rotación.
“Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de rotación se
deberá cum plir que la sum a de los m om entos de las fuerzas aplicadas
con relación a cualquier punto de dicho cuerpo debe ser nula”

F3

F1

F2

EQUILIBRIO
DE
ROTACIÓN

∑ M0 = 0
M 0F1 + M 0F2 + M 0F3 + M 0F4 = 0

F4

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4. PROCEDIMIENTO
Momento de una fuerza o torque.
Ensamblar todas las piezas como se ve en la figura 1.

Cursor
Manecilla

Figura 1. Primer montaje.

Inserte el sensor, previamente coloque el cursor sobre el sensor en ± 50 Hz.
Haga clic sobre el icono CERO, y coloque el sensor en 0.00 N.
El sensor está configurado por defecto a 50 hz y tendrán 2 dígitos después de
la comadecimal.
Usted verá aparecer la ventana de un gráfico de fuerza en función del
tiempo. Y en la parte inferior izquierda el valor digital de la fuerza en Newtons
Desplaza el cursor de tal modo que la manecilla señale verticalmente hacia
abajo.
Hacer el montaje de los casos mostrados en las figuras 2, 3 y 4. Utiliza los
valores de l 1 y l 2 dados en la tabla 1.

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L1

LF

F1

F

Figura 2. Primer Caso.

L1

LF

F1

F

Figura 3. Segundo caso.

L1

LF

F1

F

Figura 4. Tercer caso.

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Llene la tabla 1, calculando el porcentaje de error (% error). Para esto asumir
el producto l 1 .F 1 como valor calculado y el producto l F .F como valor medido
TABLA 1
PRIMER CASOSEGUNDO CASO

TERCER CASO

F1

N

1,0

1,0

1,0

0,5

1,0

1,5

1,0

1,0

1,0

l1

cm

50

25

12,5

50

15

50

20

25

25

lF

cm

50

50

50

50

50

50

50

25

12,5

F

N

l 1 .F 1 N.cm
l F .F

N.cm

Error
M

%

Observación:
Podemos tomar a % error como

�

� ∙ 100%

Valor teorico−valor experimental...