Fisica

FUERZAS CONCURRENTES. SISTEMAS INERCIALES
J.AGUDELO 411501, L.RODRIGUEZ 411541
Ingeniería agroindustrial, universidad nacional de Colombia- sede Palmira
LABORATORIO FISICA MECANICA
Marzo, 2012

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RESUMEN

En la práctica realizamos un procedimiento tomando condiciones diferentes en una mesa de fuerzas. Tomamos dos masas con determinadoángulo para cada prueba, de tal forma que con una tercera masa y precisando el ángulo correspondiente se lograra el equilibrio en el anillo central, con lo cual obtenemos la fuerza resultante experimental, comparando esto con los valores teóricos.

Palabras Claves: Peso, fuerzas, ángulos, vector, componentes.

INTRODUCCION

La práctica busca el estudio de diferentes fuerzas resultantesanalíticamente, lo cual se calculará por el método de las componentes vectoriales y el método del paralelogramo, lo cual nos arroja los valores de su magnitud y dirección y de esta forma realizar una comparación con la parte experimental en la cual usamos un tablero de fuerzas que determina el equilibrio de los cuerpos con respecto a los ángulos en donde se encontrarán ubicadas las masas.

1. MARCOTEÓRICO
Dada la fuerza F, de magnitud F y dirección ѳ (ver Fig.1), sus componentes rectangulares son las proyecciones de la fuerza sobre los ejes X, Y y sus valores están dados por:

Cuando sobre una partícula actúan varias fuerzas, por ejemplo, (ver
fig.2), estas se pueden remplazar por una sola denominada resultante F, la cual es igual a la suma vectorial de las fuerzas o sea:

Si uncuerpo está sometido a la acción de N fuerzas concurrentes y la fuerza resultante es igual a cero, el cuerpo no tiene aceleración de traslación, entonces:

Lo cual implica que:

Particularmente, si sobre el cuerpo actúan tres fuerzas entonces:

Es decir, que la fuerza es igual a la resultante de F1 Y F2 (ver fig.3); de igual forma - F2 es igual a la resultante de F1 Y F3.

2.METODOLOGÍA
Precisar la mesa de fuerzas con un ángulo de 90°
Precisar la mesa de fuerzas con un ángulo de 90°

Ubicar dos masas de 20 gr en cada polea
Ubicar dos masas de 20 gr en cada polea

Ubicar una tercera masa que genere el equilibrio en el sistema a un ángulo determinado
Ubicar una tercera masa que genere el equilibrio en el sistema a un ángulo determinado

Realizar el mismoprocedimiento para dos masas diferentes con ángulo de 90° y para masas diferentes con ángulo ≠90°
Realizar el mismo procedimiento para dos masas diferentes con ángulo de 90° y para masas diferentes con ángulo ≠90°

3. CALCULOS
3.1 PROCEDIMIENTO 1 (F1= F2, Ø=90°)

F2
FR
Ø F1

= F1= F2 = 20gr
FR =28.28gr
FR =28.28gr
=FR = √((F1)2+ (F2)2)

= FR = √(202+202)
=
Ø =ArcTan (F2/F1) = 20/20 = 45°

3.2 PROCEDIMIENTO 2 (F1≠ F2, Ø=90°)

F2
FR
Ø F1

= F1=10gr
= F2=20gr
FR =22.36gr
FR =22.36gr
= FR = √((F1)2+ (F2)2)

= FR = √(102+202)
=
Ø =ArcTan (F2/F1) = 20/10 = 63.43°3.3 PROCEDIMIENTO 3 (F1≠ F2, Ø≠90°)
F2
FR
Ø F1

= F1=10gr, Ø1=10°
= F2=20gr, Ø2=110°
Hallamos fuerza resultante:
FX= F1X+F2X
FX= 10 COS 10 + 20 COS 110 = 3gr

FY= F1Y+F2Y
FY= 10 SEN 10 + 20 SEN 110= 20.53gr

FR = √((FX)2+ (FY)2)
FR = √(32+20.532)
FR =20.75gr
FR =20.75gr

Ø =ArcTan ( F2/F1) = 20.53/3 =81.69°

4. TABLAS DE RESULTADOS
4.1 PROCEDIMIENTO 1 (F1= F2, Ø=90°)
EXPERIMENTAL | | | |
F1 | F2 | Ø1 | Ø2 |
20 gr | 20 gr | 0° | 90° |
FR | 28 gr | ØR | 45° |
Tabla 1.valores experimentales procedimiento 1 Margen de error: 0.99% |
TEORICO | | | |
F1 | F2 | Ø1 | Ø2 |
20 gr | 20 gr | 0° | 90° |
FR | 28,28 gr | ØR | 45° |
Tabla 2.valores teóricos procedimiento 1 4.2...