Rozamiento

Informe de Laboratorio Nº3

Titulo: Condiciones de Equilibrio.

Objetivos.

* Verificar experimentalmente las condiciones de equilibrio para una partícula, usando los diagramas de cuerpo libre.
* Sumar por el Método del Paralelogramo, las fuerzas que actúan sobre el sistema en equilibrio de la Fig. 1.
* Hallar los correspondientes errores para cada una de las cantidades físicasmedidas.

Fundamento teórico.

En las leyes de Newton de la mecánica, se especifica que un sistema en reposo, o en movimiento rectilíneo y uniforme, solo cambia esos estados cuando se le aplica una fuerza nula.
Un cuerpo cualquiera es considerado como una partícula, cuando todas las fuerzas aplicadas convergen en un punto del cuerpo. Por consiguiente si la suma a todas las fuerzas es igual acero, entonces se cumple la condición de equilibrio. Es decir.
i=1nFi=0…………………………. (1)

Como se ve en la Figura 1, si las fuerzas son coplanarias:

n=1nFiX=0 y i=1nFiY=0……………….(2)

Aplicando las ecuaciones (2):

Fx=T1cos∝ - T2cosβ=0……… (3)

Fy=T1 sen∝ + T2senβ-ω=0………(4)

Resolviendo las ecuaciones (3) y (4)

T1=wcosβsen(α+β)………..(5)

T2=wcosαsen(α+β)……….(6)

Además de lafigura se verifica que:

T1=w1 y T2=w3………………..(7)

En las Ecuaciones (5) y (6) se puede determinar T1 y T2 conociendo el peso (w) y los ángulos α yβ , pero en las ecuaciones (7) solo se necesita conocer w1 y w2.

Equipo y materiales.

* 02 soportes universales LEYBOLD.
* Una balanza analítica.
* Un cronómetro (±0,01 s).
* Un transportador (±0,5° ).
* Un juego de masapendular.
* 3 conos.
* 2 poleas.
* Hilo.

Procedimiento.

1. Con el euipo proporcionado simular un diagrama (Fig.1)

2. Procurar que los ángulos α y β sean diferentes, reconocer los pesos w1, w2, w3.
3. Coloque una hoja en blanco de papel detrás del nudo en contacto con los hilos, procurando que esto quede más o menos, en el centro de aquella.
4. Trace suavemente endicha hoja 3 líneas, haciendo coincidir con los hilos del sistema y la vertical.
5. Una vez trazada las líneas, con el uso del trnasportado deteminar los ángulos de α y β.
6. Repita los pasos anteriores por lo menos para 4 mediciones con diferentes pesos.
7. Anote el tiempo cronometrado.

Tabla de Datos Experimentales.

Nª | ω1(g-f) | ω2(g-f) | ω3(g-f) | α° | β° |
1 | 152.93 |229.09 | 281.84 | 57º | 63º |

T1=281.84g-f X cos63°sen(57°+63°). T2=281.84g-f X cos57°sen(57°+63°).

T1=147.75g-f. T2=177.2g-f

Nª | ω1(g-f) | ω2(g-f) | ω3(g-f) | α° | β° |
2 | 289.79 | 229.09 | 151.98 | 31º | 32º |

T1=151.98g-f X cos32°sen(31°+32°). T2=151.98g-f X cos31°sen(31°+32°)

T1=144.65g-f. T2=146.21g-f.

Nª | ω1(g-f) | ω2(g-f) | ω3(g-f) | α° | β° |
3 | 154.02| 134.13 | 151.98 | 35º | 40º |

T1=151.98g-f X cos40°sen(40°+35°). T2=151.98g-f X cos35°sen(40°+35°)

T1=120.53g-f. T2=128.87g-f.

Nª | ω1(g-f) | ω2(g-f) | ω3(g-f) | α° | β° |
4 | 247.89 | 134.13 | 281.84 | 60º | 30º |

T1=281.84g-f X cos30°sen(30°+60°). T2=281.84g-f X cos60°sen(30°+60°)

T1=210 X 0.5290.938g-f. T2=210 X 0.6150.938 g-f.

T1=244.08g-f. T2=140.92g-f.Cuestionario.

1. ¿Qué ángulos α y β son los más probables y cuál es el error cometido en la medida?(Analice por separado para cada una de las medidas realizadas).
El ángulo más probable es el ángulo promedio de cada uno de ellos:
α=57°+31°+35°+60°4=45.71°
β=63°+32°+40°+30°4=41.25°

El error cometido esta dado por la sensibilidad del instrumento con el que fue medido en nuestro casola sensibilidad del transportador que es de (±0.5°)
α=(45.71±0.5)°. β=(41.25±0.5)°
α=(57±0.5)°. β=(63±0.5)°
α=(31±0.5)°. β=(32±0.5)°
α=(35±0.5)°. β=(40±0.5)°
α=(60±0.5)°. β=(30±0.5)°
2. Verificar la validez de las condiciones de equilibrio para cada uno de los sistemas, usando los ángulos más probables y los encontrados en el laboratorio. ¿Cuál es el error cometido...