Temas selectos de física 1

Equilibrio de Vectores Indice 1.− Objetivos 2.− Fundamentos Teóricos Conceptos Aplicados Ley de Hooke Teoría de la Estática de Vectores Cantidades Escalares Dirección y sentido Adición de Vectores Regla del paralelogramo Componentes de un vector Equilibrio de una Partícula Resultante de una Fuerza Condición de equilibrio de una partícula Ecuaciones de Equilibrio 3.− Simulación 4.− DesarrolloEjercicio Nº 1 Ejercicio Nº 2 Ejercicio Nº 3 5.− Tabulación de Datos 6.− Conclusión Objetivos En el presente informe de laboratorio se pide medir tres sistemas de fuerzas equilibradas (para los cuales haremos uso de dinamómetros) y comprobar sus resultados analíticamente. Para lograr hacer un buen trabajo deberemos apoyarnos de material bibliográfico anteriormente entregado, con el cual, podremos darinterpretación y explicación al concepto de fuerzas equilibradas. Fundamentos Teóricos Conceptos Aplicados 1.− Longitud Es la distancia existente que utilizamos para medir entre dos puntos o más. Es un cuerpo en potencia, siendo este activado por la fuerza, la masa no es lo mismo que el peso, que mide la tracción que ejerce la tierra : sobre una masa determinada. El peso varía según la posición dela masa en relación con la Tierra, pero es proporcional a la masa. : : 1 3 4 4 5 6 6 6 6 7 7 8 8 9 9 10 11 11 13 15 16 17

2.−Masa 3.−Peso

4.−Tensión 5.− Fuerza 5.−Fuerzas equilibradas 6.−Dinamómetro 7.−Estática de vectores 8.−Desplazamiento 9.− Trayectoria

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Fuerza con que la Tierra atrae un cuerpo. El peso se obtiene multiplicando la masa del cuerpo (propiedadcaracterística de este) por la aceleración de gravedad. Estado de un cuerpo por la acción de determinadas fuerzas. Es una magnitud vectorial y es representada como un vector. Dispositivo que se adopta para equilibrar las tensiones, de esta forma alteramos el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Este se emplea para medir la fuerza, una fuerza común de dinamómetro es la balanza de resorte calibrada enKilo−Fuerza, la unidad de fuerza del sistema UT. Es la suma y resta de vectores. El desplazamiento de un cuerpo es el cambio de posición de este mismo, el cual esta definido por el segmento rectilíneo que une su posición final con la inicial. Camino total recorrido por un cuerpo.

Ley de Hooke: Fuerza ejercida por un resorte deformado La figura 1(a) muestra un resorte no deformado, y la figura1(b) presenta el mismo resorte distendió por medio de un dinamómetro, el cual mide la fuerza de tensión F ejercida por el muelle cuando su alargamiento es igual a X (observe que X representa el incremento en la longitud del resorte). Podemos comprobar experimentalmente que Al duplicar el alargamiento (a 2x), la fuerza se duplica (a 2f) Al triplicar el alargamiento (a 3x), la fuerza se triplica (a3f), etc. Este mismo resultado podría comprobarse comprimiendo el resorte en vez de estirarlo. Por tanto, el experimento demuestra que la fuerza ejercida por un resorte es directamente proporcional a su deformación, o sea, F " X. Este resultado se conoce como la ley de Hooke, pues fue Robert Hooke, un científico ingles, quien observo por primera vez esta propiedad (en realidad, esta ley solo esverdadera si las deformaciones del resorte no son muy grandes). Como F " X, podemos escribir que: F = k*X Donde k es una constante de proporcionalidad, distinta para cada resorte, que se denomina constante elástica. Al trazar la grafica F x X, obtenemos una recta que pasa por el origen y cuya pendiente es igual a k.

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Figura 1.− Teoría de la estática de vectores Cantidades Escalares Cuandodecimos que un estanque tiene un volumen 1000 Lt, lo que estamos haciendo es especificar su magnitud, es decir, su valor numérico (o módulo) y la unidad utilizada (Lt) en la medida. Dirección y Sentido Dos vectores tienen igual dirección si son paralelas, o bien se encuentran en la misma recta.

Consideremos una dirección dada por la recta AB (Fig 2). En ella se encuentran 2 vectores (V1 y V2)....