Vectores

Resumen

Este reporte presenta una de las tantas aplicaciones de los vectores, como parte de la práctica de laboratorio se procederá al cálculo de magnitudes físicas que pueden ser escalares o vectoriales. La magnitud escalar es determinada por un número mientras que en la vectorial es preciso especificar un sentido y una dirección aparte de un numero. Hay vectores de una, dos y tresdimensiones para ser considerados en la práctica, en una representación gráfica la flecha muestra el sentido y el ángulo determina el sentido, el largo de la flecha indicara la magnitud de esta manera se trabajaran los vectores en forma polar para trabajarlos se escogerá un sistema de coordenadas cartesianas. Esta práctica presenta un ejercicio de sistema de masas en equilibrio para aprender a manejar losvectores.

Objetivos

• Reconocer cada parte de un vector.
• Identificar un vector en un plano cartesiano.
• Medir la magnitud y dirección e indicar el sentido de un vector.
• Realizar la suma de vectores en un plano.
• Predecir la magnitud de una tercera masa con una operación vectorial.

Marco Teórico

Vectores

Se le llama vector a la definición de dos puntos en un ordendeterminado nombrando al primero “origen” (punto de aplicación del vector) y al segundo “extremo”.

En un vector fijo se llama módulo del mismo a la longitud del segmento que lo define, la recta a la que pertenece dicho segmento es su dirección y el sentido que sobre dicha recta determina el orden en que se dan los dos puntos es el sentido.

Para la escritura de vectores se utiliza la notación V, lanotación V, sin flecha, indica módulo del vector.

La magnitud del vector es el largo de la flecha (distancia del punto A al punto B) y se representa así |A|.

La flecha representa el sentido del vector mientras que su dirección es representada por el ángulo.

Masas en equilibrio (aplicación vectorial)

En el equilibrio de masas un factor importante es el centro de gravedad, ya que estatendría a afectar al modelo puesto que trabaja como un eje, es decir la parte central del modelo. Un modelo esta en equilibrio si se aplica una fuerza igual y opuesta a la masa u objeto, por lo tanto se tiene que cumplir la tercera ley de newton que dice para toda una fuerza hay una reacción igual y opuesta al sistema que usemos para la realización del cálculo.

El centro de gravedad de un cuerpo esel punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

Si el modelo o sistema se encuentra en equilibrio, nos dice que sus ángulos y magnitudes de fuerzas o cualquier medida que se tomen en cuenta tendrían que ser iguales, de lo contrario afectarían el sistema y tendrían que hacer unamodelación a la forma en el cálculo de los mismos.

Equilibrio Mecánico: Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos, sobre cada partícula del sistema es cero.

Diseño experimental

Materiales:

Mesa circular. (Para esta práctica encontraremos un clavo en el centro)
Argolla dentada con tres hilos.
Transportador circular en el centro de de la mesa con su eje.Tres poleas con su prensa
Tres juegos de masa de 70g.

Magnitudes físicas a medir:

Ángulos respecto a un punto de referencia (escogido arbitrariamente).
Peso (fuerza) de la masa incógnita, la masa en si (su magnitud).

Procedimiento

Primera parte:

1. Se debe armar el sistema (el equipo necesario para la práctica)

a) El eje central y el centro de la argolla coinciden.b) Amarrar los extremos superiores de las masas, una por hilo.
c) Colocar los tres hilos en la argolla permitiendo q se muevan en ella.

2. Elegir un sistema cartesiano (x, y) arbitrario

3. Colocar cada polea a un ángulo de 120 grados.

4. Colgar en cada polea a través de hilos las distintas masas del sistema.

5. Hacer coincidir los tres hilos en el eje. (Transportador...