control introducción a la quimica

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
DEPARTAMENTO DE FISICA
ÁREA TECNOLÓGICA
LMO/AESM
LABORATORIO No 2
VECTORES Y FUERZAS
OBJETIVOS
• Medir el módulo de un vector fuerza usando dinamómetros.
• Verificar que los vectores (fuerzas) cumplen la definición de la adición de vectores.
• Verificar experimentalmente las condiciones de equilibrio para un sistema.
INTRODUCCIÓN:
Establecimos ya en laprimera experiencia, que una cantidad física era una variable
en un fenómeno, una propiedad de un material o la característica de un cuerpo factible de
medir. De aquí la importancia de la medición, no obstante esto, existen dos tipos de
cantidades físicas.
A modo de ejemplo, digamos que frente a la pregunta: ¿Cuál es la temperatura en
este momento y en este lugar?
Decir que es de 10oC,responde plenamente a la interrogante es decir, con un
número y una unidad la temperatura queda determinada, más aún, si decimos que 10 horas
más tarde la temperatura aumentará en 15oC, estaremos afirmando que al llegar ese
momento la temperatura alcanzará un valor de 25oC sin lugar a dudas.
Lo que resulta simple al referirnos a la temperatura se repite con conceptos como los
de: masa, tiempo,energía, longitud, volumen, etc., estas cantidades se conocen como
magnitudes escalares.
Si, por otra parte, detenemos un taxi en una calle diciéndole al chofer que nos lleve a
30 cuadras de allí, a pesar de indicarle un número y una unidad esta información será
incompleta para el conductor quien preguntará ¿hacia adonde? Sólo si le indicamos por
ejemplo por la Alameda hacia el oriente, él sabráhacia donde dirigirse, es decir, hemos
agregado al módulo, la dirección y el sentido.
Si una persona en una esquina experimenta dos desplazamientos consecutivos, el
primero de 3 cuadras y luego de otras 4 cuadras, y nos preguntamos ¿a cuántas cuadras
quedará del punto de partida? La respuesta correcta en este caso es más de una, puesto
que la información es incompleta y sólo será 7 cuadrassi la persona ha caminado en línea
recta y un sólo sentido. Cantidades como el desplazamiento, se conocen como
magnitudes vectoriales. Otros ejemplos de magnitudes vectoriales son: las velocidades,
fuerzas, aceleraciones, torques, etc.
Este último tipo de cantidades físicas tienen un tratamiento diferente, en su
representación y su operatoria. Por ejemplo una fuerza quedará bien determinada sise
conoce su módulo y dirección, se representará gráficamente como un trazo dirigido (flecha)
llamado vector. Este vector posee longitud (módulo), dirección (ángulo que forma con una
recta escogida como referencia) y sentido (está dado por la punta de la flecha o bien
directamente mediante el mismo ángulo).REPRESENTACIÓN DE UNA SUMA Y UNA DIFERENCIA ENTRE VECTORES.
Así como los vectores sepueden sumar también se pueden descomponer, es decir,
se pueden determinar dos o más cuya suma resulte el vector dado. Dado que las fuerzas
son vectores, experimentaremos con fuerzas para verificar estas operaciones.
Una aplicación importante de la descomposición de fuerzas ocurre en el plano
inclinado con el peso del cuerpo que está sobre él. El peso es una fuerza, que teniendo
direcciónvertical y sentido hacia el centro de la Tierra aproximadamente, puede
descomponerse en otras dos; una paralela al plano inclinado y otra perpendicular a él, tal
como se ilustra en la figura:
Así podemos observar que la superficie del plano inclinado resiste sólo una parte del
peso del cuerpo, al mismo tiempo que la otra componente tiende a acelerarlo a lo largo del
plano.
La magnitud de unafuerza se puede medir con un dinamómetro, instrumento que
está provisto de un resorte que se deforma en relación con la fuerza aplicada sobre él.
Según la Ley de Hooke, la deformación que experimenta un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza que la produce.
De acuerdo a los PRINCIPIOS DE NEWTON, podemos indicar:
• “Un cuerpo permanecerá en reposo o moviéndose con velocidad constante a...