Suma de vectores

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Universidad de Puerto Rico
Facultad de Ciencias naturales
Departamento de física

Experimento #4: Suma de vectores

Introducción Cuando se habla de velocidad se refiere a dirección, en donde se introduce el concepto de vectores. Existen dos tipos de cantidades, la cantidad vectorial y la cantidad escalar. Una cantidad como velocidad tiene magnitud y dirección, esto se llama cantidadvectorial (Giancoli, 2008). Por otro lado, está la cantidad escalar, se distingue de la vectorial porque no tiene dirección asociada, estas son identificadas como números con unidades. Un ejemplo de una cantidad vectorial es la fuerza y un ejemplo de cantidad escalar es la masa . El concepto de masa se utiliza para introducir la segunda Ley de Newton. Esta establece que la aceleración de un objeto esdirectamente proporcional a la fuerza neta e inversamente proporcional a la masa del objeto, donde la dirección de la aceleración es la dirección de la fuerza neta actuando sobre el objeto. Esta ley se resume con la siguiente fórmula: y

. Entendiendo la segunda ley de Newton se establece que existe una diferencia entre masa y peso. La masa se define como la medida de la inercia de un objeto(Giancoli, 2008). Sin embargo, el peso es una fuerza, esta depende de la fuerza de gravedad que actúa sobre objeto, donde observamos la siguiente fórmula para encontrar la fuerza gravitacional: .

Las características principales de un vector son: modulo, dirección y sentido. El módulo del vector es la longitud, la dirección es a donde apunta la recta y el sentido es lo que va del origen al extremo.Cuando existen varias fuerzas que actúan sobre un cuerpo estas se pueden sumar de forma vectorial y así obtener la fuerza resultante, que se resumen con la fórmula , con esta obtenemos dicha resultante. En contraste, Se llama fuerza

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equilibrante a una fuerza con mismo módulo y dirección que la resultante pero en sentido contrario, es la fuerza que equilibra el sistema (fisica practica,2007-2008). Datos
Gráfica de la Predicción 1: Anillo con el par de fuerzas aplicadas y ubicación de la tercera polea en su respectivo cuadrante.

Gráfica de la Predicción 2: Anillo con el par de fuerzas aplicadas y ubicación de la tercera polea en su respectivo cuadrante.

Gráfica 3: Método de gráfica para sumar vectores de la parte I

3

Gráfica 4: Método de gráfica para sumar vectores dela parte II

Tabla #1: Datos experimentales de predicción 1 Portamasa (50g) Masa anadida (g) Masa total (portamasa + añadida) en gramos 1 2 55g 10g 105g 60g 60˚ 0˚ Grados

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Equilibrante

95g

145g

142˚

Tabla #2: Datos experimentales de predicción 2 Portamasa (50g) Masa anadida (g) Masa total (portamasa + añadida) en gramos 1 2 3 Equilibrante 55g 10g 25g 40g 105g 60g 75g 90g 60˚0˚ 191˚ 250˚ Grados

Cálculos Predicción 1 A) Conversión de gramos en dinas (multiplicar masa por gravedad) 105g (980 60g (980 145g (980 = 102,900 = 58,800 = 142,100

B) Componentes de fuerza neta

5

dinas

dinas C) Fuerza neta total

0.5145N + 0.588N 1.1N

0.589N + 0N 0.89N D) Magnitud
6

R= R= R= R=1.41N R (equilibrante) = R (equilibrante) = R (equilibrante) = 1.40

E)Dirección

+ 180˚ = 218.97˚

+ 180˚ = 218.34˚

F) Porcentaje de diferencia x 100 x100

7

Predicción 2 a) Conversión de gramos en dinas (multiplicar masa x gravedad) 105g (980 60g (980 75g (980 90g (980 b) Componentes de fuerza neta = 102,900 = 58800 = 73,500 = 88,200

dinas

8

dinas c) Fuerza neta total + 0.51N + 0.59N + -0.72N

0.89N + 0N + -0.14N 0.75N d) Magnitud R= R= R= R=0.84N R (equilibrante) = R (equilibrante) =
9

R (equilibrante) = 0.87N

e) Dirección

+ 180˚ = 243.13˚

+ 180˚ = 249.90˚

f) Porcentaje de diferencia x100 x100

Discusión Al comenzar con los resultados se hizo una conversión la cual se multiplicó la masa que fue suspendida de los hilos por para convertirlos en dinas y sucesivamente en

Newtons, ya que esta se trataba de la...
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