Biologia En Acuicultura

PRACTICA DE LABORATORIO Nº 03:FUERZAS CONCURRENTES Y NO CONCURRENTES

1. OBJETIVOS:

2.1. Comprobar la condición de equilibrio de una partícula y la segunda condición de equilibrio de un cuerpo rígido.
2.2. Determinar las componentes cartesianas de una fuerza y sus ángulos directores.
2.3. Aplicar las condiciones de equilibrio en la solución de problema prácticossencillos.

2. FUNDAMENTO TEORICO:

* FUERZAS CONCURRENTES: Un sistema de fuerzas son concurrentes cuando sus líneas de acción se cortan en un solo punto y la suma de dichas fuerzas pueden ser reemplazada por una fuerza resultante.
Cuando esta fuerza resultante es cero entonces se dice que la partícula (punto material) sobre la cual actúa esta fuerza, se encuentra en equilibrio.O en función de sus componentes rectangulares:


Una fuerza se puede descomponer en suma de dos, tres o más fuerzas. Si a la fuerza F en el espacio la descomponemos en tres fuerzas perpendiculares entre sí, a estas las llamamos componentes ortogonales de F. Empleando un sistema rectangular de coordenadas F estará dado por: Fx + Fy + Fz, como se ve en la figura No 1. Consideremos losvectores unitarios i, j, k, de modulo unidad, en dirección de los ejes coordenados y de sentido positivo. Las componentes se escribirán:

Entonces:

La magnitud de la fuerza es:


La fuerza F forma los ángulos a, β, y, con los ejes x, y, i z respectivamente, verificándose:


Sustituyendo la ecuación (6) en (5) obtenemos:


Dónde: cos a, cos β, cos y, son los cosenosdirectores.
3.2 FUERZAS NO CONCURRENTES: Son aquellas cuyas líneas de acción no se cortan en un solo punto. Por ejemplo, las fuerzas paralelas del sistema representado en la figura No2. La resultante de un sistema de fuerzas al actuar sobre un cuerpo:
* Lo traslada de un lugar a otro cuando pasa por su centro de gravedad.
* Lo traslada y lo hace rotar cuando no pasa por dicho centro.En consecuencia, el efecto de una fuerza depende de la posición de su línea de acción.
Cuando las fuerzas están actuando sobre un cuerpo rígido, es necesario considerar el equilibrio en relación tanto a la traslación como a la rotación. Por lo que deben cumplir las siguientes condiciones:
a) La suma de todas las fuerzas debe de ser cero (equilibrio de traslación).



b) Lasuma de todos los torques con respecto a cualquier punto debe ser cero (equilibrio rotacional)



3. PARTE EXPERIMENTAL:

3.1. SUMA DE FUERZAS CONCURRENTES:
* INSTRUMENTOS Y MATERIALES:
* Dos dinamómetros.
* Un transportador (traer de su casa).
* Dos soportes de cardan.
* Una pesa, varillas y bases soportes

* PROCEDIMIENTO:
PASO 1:Suspender un peso conocido mediante cuerdas cada uno atada a un dinamómetros como se muestra en la figura No3. Los dinamómetros deben estar colocados a diferentes alturas.
PASÓ 2: El punto donde las cuerdas están unidas entre sí, actúan tres fuerzas, cuyas direcciones son las mismas que las cuerdas. Con ayuda de un trasportador mida cuidadosamente los respectivos ángulos.
PASO 3: El valor dirigidohacia abajo es igual a de la pesa, lea cuidadosamente en los dinamómetros las otras fuerzas.
PASO 4: Calcule teóricamente las tensiones en las cuerdas de los dinamómetros, conociendo los ángulos el valor de la pesa.
PASO 5: compare los valores calculados en el paso 4 con los medidos.
3.2. COMPONENTES DE UNA FUERZAY ANGULOS DIRECTORES:
* INSTRUMENTOS Y MATERIALES:
* Un dinamómetrode 1N.
* Un transportador.
* Una escuadra de nivel.
* Un anillo, pesas y cuerdas.
* Un eje tambor.
* Tres varilla soporte.

* PROCEDIMIENTO:
PASO 1: Realizar el montaje de la figura Nº4 y tantear las pesas para que las cuerdas queden perpendiculares. Podemos auxiliarnos con la escuadra nivel.
PASO 2: Realizar la lectura del dinamómetro, y el valor de las pesas dará el...