Practica 2. Laboratorio de Estatica



Universidad Nacional Autónoma de México



Facultad de Ingeniería


División de Ciencias Básicas


Laboratorio de Estática



Práctica 2

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA MECÁNICA












INTRODUCCIÓN
La mecánica se puede definir como la ciencia que describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.
La mecánica partede unos postulados o principios fundamentales, sobre los que se basa una teoría a través de modelos matemáticos, dando así una interpretación coherente a las observaciones experimentales
Principio de Stevin (ley del paralelogramo). Establece que dos fuerzas que concurren en un punto pueden ser sustituidas por una sola fuerza llamada resultante, que se obtiene al trazar la diagonal delparalelogramo que tiene los lados iguales a las fuerzas dadas.
El principio de transmisibilidad. Las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido permanecerán inalteradas si una fuerza que actúa en un punto del cuerpo rígido se sustituye por una fuerza de la misma magnitud, pero que actué en un punto diferente, siempre que las dos fuerzas tengan la misma línea de acción.
Leyesfundamentales de Newton.
Primera ley de Newton o ley de la inercia. “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él”. El estado de equilibrio en un cuerpo es el que unas fuerzas compensan a otras. Inercia es la oposición de un cuerpo a cambiar su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme.Segunda Ley de Newton. “El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”. Dos fuerzas colineales de la misma magnitud y de sentido contrario están en equilibrio.
Tercera ley de Newton. Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpossiempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.
Ley de gravitación de Newton. Establece que dos partículas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas de magnitud F.

OBJETIVOS
Realizar la verificación experimental de:
a. El principio de equilibrio
b. El principio de adición de sistemas de fuerzas en equilibrio
c. El principio de Stevin

DESARROLLO
Sobre unamesa de fuerzas nivelada se realizaron los siguientes sistemas de fuerza concurrentes, todos en equilibrio:
Dos fuerzas (Tabla 1 y Tabla 2)
Cuatro fuerzas (Tabla 3)
Tres fuerzas, dos de ellas arbitrarias (Tabla 4)
Tres fuerzas, dos ortogonales (Tabla 5)
Tres fuerzas empleando el dinamómetro como fuerza equilibrante (Tabla 6)

CUESTIONARIO


TABLAS Y GRÁFICOS

Tabla 1.
Fuerza
Magnitud[N]
Posición angular [°]
F1
2.445
0
F2
2.445
180
Tabla 2.
Fuerza
Magnitud [N]
Posición angular [°]
F1
2.934
0
F2
2.934
180

Tabla 3.
Fuerza
Magnitud [N]
Posición angular [°]
F1
1.467
0
F2
1.663
90
F3
1.467
180
F4
1.663
270

Tabla 4.
Fuerza
Magnitud [N]
Posición angular [°]
F1
1.956
0
F2
1.467
128
F3
1.467
230
Feq
2.075
179

Tabla 5.
FuerzaMagnitud [N]
Posición angular [°]
F1
2.445
0
F2
0.538
110
F3
2.249
200

Tabla 6.
Fuerza
Magnitud [N]
Posición angular [°]
F1
2.934
0
F2
0.538
111
F3
2.249
187.5
Feq
2.8
277

CONCLUSIONES
En esta práctica se alcanzaron los tres incisos del objetivo, lo que la hizo muy ilustrativa. El primer inciso -verificación del principio de equilibrio- fue muy sencillo de cumplir yaque el sistema de fuerzas estaba en equilibrio cuando la argolla no tocaba el perno central; por lo tanto, lo que se necesitaba hacer era mover las fuerzas de posición y cambiar su peso para que estuvieran en equilibrio. Es decir, un sistema está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es cero; sin embargo, esto no quiere decir que el cuerpo está en reposo....