Laboratorio

PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO

Universidad César vallejo
Ingeniería ambiental
19 de Mayo de 2014
Resumen
Esta práctica de laboratorio hemos aplicado las leyes de la adición de vectores en la primera condición de equilibrio, también se comparó los métodos gráficos, matemáticos y prácticos en la solución de problemas con vectores. Por ello se armaró un sistema de poleas, y usamos “pesos”para dejarlos en equilibrio, se anotaron previamente la masa de los “pesos”, se medió el ángulo que formó el sistema de poleas y finalmente se calculó la fuerza resultante, así como su descomposición de fuerzas. Además pudimos notar que si el peso de la parte media del sistema era mayor a la de los costados este formaba un ángulo agudo, si sucedía lo contrario este formaba un ángulo obtuso.Palabras claves: Modulo, fuerza, vector, peso.

1. INTRODUCCIÓN
En este laboratorio estudiaremos la primera condición de equilibrio el cual se fundamenta en: “cuando la suma de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es cero, el cuerpo permanece en reposo (estático) o en movimiento con velocidad constante” (Rodo, 2012, p.274).
Lo que se busca en el presente experimento es calcular, medir ycomprender, la primera ley de Newton, es de suma importancia comprender esta ley porque se utiliza en todo tipo de instrumentos en los cuales se requiera aplicar una o varias fuerzas o torques para llevar a cabo el equilibrio de un cuerpo. Entre los instrumentos más comunes están la palanca, la balanza romana, la polea, el engrane, etc.


2. MARCO TEÓRICO
2. Marco teórico
Cavero (2009) sostiene que“cuando un cuerpo se encuentra en reposo o moviéndose con velocidad constante, es decir sin aceleración, decimos que está en un estado mecánico llamado: equilibrio de traslación (p.407).”
Reposo o M.R.U. Equilibrio de traslación
Entonces, si un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación y sobre el actúan fuerzas, estas deben cumplir que:



Además si todas las fuerzas se graficansobre los ejes X e Y la primera condición de equilibrio mecánico, se plantea en forma práctica de la siguiente manera:







OBSERVACIÓN:
Para plantear algunas soluciones existen 3 formas de resolverlos:
a Por descomposición rectangular; trazando un sistema de coordenadas rectangulares. Se debe cumplir que:










b) Mediante el triángulo de fuerzas; ya que si laresultante es cero, los vectores fuerza deben formar un polígono cerrado.









c) Aplicando el “Teorema de Lamy”: El módulo de cada fuerza es directamente proporcional al Seno del ángulo opuesto.









Ley de cosenos:


ADICIÓN DE VECTORES
Método del triángulo:
El traslado debe ser paralelo a uno de los vectores, para colocarlo a continuación del otro, de modo queexista entre ellos una continuidad, asa la resultante es el vector que cierra el triángulo.




Método del polígono:
Es un método grafico que utiliza escalas apropiadas y consiste en trazar los vectores uno a continuación del otro manteniendo sus características. El vector resultante (R⃗) se traza uniendo el origen del primer vector con el extremo del último vector.II.-DETALLES EXPERIMENTALES:
2.1.- Materiales y equipos:
Transportador de 360º: Instrumento de medición en ángulos





Fig. 6
Masa de 1kg






Fig. 7
Dos masas de 0.5 kg





Fig. 8

Dos soportes universales: Herramienta que se utiliza en laboratorio para realizar montajes y obtener sistemas de medición.Fig. 9

Dos nueces de sujeción: material de metal utilizado para sujetar otros materiales, como aros agarraderas, etc.






Fig. 10
Dos poleas: Es una rueda acanalada en todo su perímetro








Fig. 11
Cuerda y lápiz:





Fig. 12
2.2.- Metodología:
Pesamos las respectivas masas.
Colocamos ambos soportes sobre el piso uno al...