equilibrio de fuerzas
Páginas: 9 (2019 palabras)
Publicado: 22 de julio de 2013
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
Escuela Profesional de Arquitectura y Urbanismo
TRABAJO ENCARGADO DE LABORATORIO DE FISICA GENERAL
PRACTICA Nº1: EQUILIBRIO DE FUERZAS
PRESENTADO POR: RAMOS CHOQUEHUAYTA ALEX
COD: 131669
DIRIGIDO POR EL PROFESOR:SUCA HUALLPA LENIN
GRUPO: 003
Puno - Perú
2013
INFORME Nº 01
EQUILIBRIO DE FUERZAS
I. OBJETIVO:Comprobar la primera condición de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes en un punto.
Comprobar la segunda condición de equilibrio para un sistema de fuerzas que actúan en diferentes puntos de aplicación.
Analizar y comparar los resultados teórico-prácticos.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
Primera Ley de Newton
“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneouniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él”
Considerando que la fuerza es una cantidad vectorial, el análisis experimental correspondiente a las fuerzas requiere herramienta del álgebra vectorial. Ello implica el conocimiento de la suma de vectores concurrentes, al cual también se le denomina vector resultante, dado por:
...............(1.1)
Siendo fuerzas concurrentes en el centrode masa del cuerpo.
El producto escalar se realiza entre dos cantidades vectoriales como resultado de esta operación se determina una cantidad escalar; definido por:
F, r: son módulos de los vectores respectivamente.
Mientras tanto, el producto vectorial se opera entre dos vectores, cuyo resultado es otra cantidad vectorial. El módulo de este nuevo vector está dada por:
……. (1.2)Donde : ángulo entre los vectores . La representación gráfica de estas operaciones algebraicas se ilustra en la figura. 1.1 y figura 1.2
Los vectores pueden descomponerse en sus componentes ortogonales o en base a los vectores unitarios . Por lo que cualquier vector se puede expresar de la siguiente forma:
En el plano cartesiano X-Y, las componentes ortogonales se determinanmediante las siguientes ecuaciones de transformación:
……………. (1.3a)
……………. (1.3b)
……………. (1.3c)
……………. (1.3d)
Las condiciones de equilibrio, son las que garantizan a que los cuerpos puedan encontrarse en equilibrio de traslación y/o equilibrio de rotación
La primera condición de equilibrio nos dice:
Que las fuerzas verticales así como las horizontales están equilibradas. Por ello se diceque el sistema se encuentra en equilibrio traslacional. En tales casos la suma de todas las componentes en x es cero y la suma de todas las componentes en y es cero y se escribe como:
y
En la Fig. N° 1 se aplican dos fuerzas iguales pero opuestas se aplican hacia la derecha y hacia la izquierda
NF F
Fig. N° 1 W
En la Fig. N° 2 el cuerpo gira aun cuando la suma vectorial de las fuerzas siga siendo igual a cero y las fuerzas F no tienen la misma línea de acción, no hay equilibrio
N
F
F
W
Fig. N° 2
La línea de acción de unafuerza es una línea imaginaria extendida indefinidamente a lo largo del vector en ambas direcciones. Cuando las líneas de acción no se interceptan en un mismo punto, puede producirse rotación respecto a un punto llamado eje de rotación .Las unidades del momento de torsión son N.m
Segunda condición de equilibrio:
la suma algebraica de todos los momentos de torsión alrededor de cualquier eje derotación debe ser igual a cero
Existe equilibrio total cuando la primera y segunda condición se satisface. En tales casos pueden
escribirse en tres ecuaciones independientes.
INSTRUMENTOS O EQUIPOS DE LABORATORIO: Estos son los instrumentos que el laboratorio de física nos brinda para poder demostrar la primera y segunda condición de...
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
Escuela Profesional de Arquitectura y Urbanismo
TRABAJO ENCARGADO DE LABORATORIO DE FISICA GENERAL
PRACTICA Nº1: EQUILIBRIO DE FUERZAS
PRESENTADO POR: RAMOS CHOQUEHUAYTA ALEX
COD: 131669
DIRIGIDO POR EL PROFESOR:SUCA HUALLPA LENIN
GRUPO: 003
Puno - Perú
2013
INFORME Nº 01
EQUILIBRIO DE FUERZAS
I. OBJETIVO:Comprobar la primera condición de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes en un punto.
Comprobar la segunda condición de equilibrio para un sistema de fuerzas que actúan en diferentes puntos de aplicación.
Analizar y comparar los resultados teórico-prácticos.
II. FUNDAMENTO TEORICO:
Primera Ley de Newton
“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneouniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él”
Considerando que la fuerza es una cantidad vectorial, el análisis experimental correspondiente a las fuerzas requiere herramienta del álgebra vectorial. Ello implica el conocimiento de la suma de vectores concurrentes, al cual también se le denomina vector resultante, dado por:
...............(1.1)
Siendo fuerzas concurrentes en el centrode masa del cuerpo.
El producto escalar se realiza entre dos cantidades vectoriales como resultado de esta operación se determina una cantidad escalar; definido por:
F, r: son módulos de los vectores respectivamente.
Mientras tanto, el producto vectorial se opera entre dos vectores, cuyo resultado es otra cantidad vectorial. El módulo de este nuevo vector está dada por:
……. (1.2)Donde : ángulo entre los vectores . La representación gráfica de estas operaciones algebraicas se ilustra en la figura. 1.1 y figura 1.2
Los vectores pueden descomponerse en sus componentes ortogonales o en base a los vectores unitarios . Por lo que cualquier vector se puede expresar de la siguiente forma:
En el plano cartesiano X-Y, las componentes ortogonales se determinanmediante las siguientes ecuaciones de transformación:
……………. (1.3a)
……………. (1.3b)
……………. (1.3c)
……………. (1.3d)
Las condiciones de equilibrio, son las que garantizan a que los cuerpos puedan encontrarse en equilibrio de traslación y/o equilibrio de rotación
La primera condición de equilibrio nos dice:
Que las fuerzas verticales así como las horizontales están equilibradas. Por ello se diceque el sistema se encuentra en equilibrio traslacional. En tales casos la suma de todas las componentes en x es cero y la suma de todas las componentes en y es cero y se escribe como:
y
En la Fig. N° 1 se aplican dos fuerzas iguales pero opuestas se aplican hacia la derecha y hacia la izquierda
NF F
Fig. N° 1 W
En la Fig. N° 2 el cuerpo gira aun cuando la suma vectorial de las fuerzas siga siendo igual a cero y las fuerzas F no tienen la misma línea de acción, no hay equilibrio
N
F
F
W
Fig. N° 2
La línea de acción de unafuerza es una línea imaginaria extendida indefinidamente a lo largo del vector en ambas direcciones. Cuando las líneas de acción no se interceptan en un mismo punto, puede producirse rotación respecto a un punto llamado eje de rotación .Las unidades del momento de torsión son N.m
Segunda condición de equilibrio:
la suma algebraica de todos los momentos de torsión alrededor de cualquier eje derotación debe ser igual a cero
Existe equilibrio total cuando la primera y segunda condición se satisface. En tales casos pueden
escribirse en tres ecuaciones independientes.
INSTRUMENTOS O EQUIPOS DE LABORATORIO: Estos son los instrumentos que el laboratorio de física nos brinda para poder demostrar la primera y segunda condición de...
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