Fuerzas Concurrentes

FUERZAS CONCURRENTES

RESUMEN
En la experiencia de “fuerzas concurrentes” tomamos una serie de mediciones directas a determinados objetos; para determinar parámetros de peso y ángulo, a través del dinamómetro el cual se encontraban en el sistema de fuerzas, y el transportador; con el fin de hallar las sumatorias de las fuerzas resultantes en los ejes XY.

1. INTRODUCCIÓN
Se tomara lafuerza como un vector y por medio de las propiedades aprendidas aplicadas a los vectores se intentara comprobar la primera ley de Newton. Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel para el cual existe un punto en común para todas las rectas de acción de las fuerzas componentes. La resultante es el elemento más simple al cual puede reducirse un sistema de fuerzas.

2. DISCUSIÓN TEÓRICA
Básicamentelas fuerzas concurrentes es una fuerza que reemplaza a un sistema de fuerzas Se trata de un problema de equivalencia por composición, ya que los dos sistemas (las fuerzas componentes por un lado, y la fuerza resultante, por el otro) producen el mismo efecto sobre un cuerpo.Se estudiara un sistema de tres fuerzas cuyas líneas de acción se interceptan en un mismo punto. Este sistema de fuerzas sellama fuerzas concurrentes. Los temas necesarios para esta práctica son: suma y diferencia de vectores, Vector opuesto, Magnitud y dirección de un vector, Componentes cartesianas, Suma de vectores mediante sus componentes.

3. MÉTODOS EXPERIMENTALES
Primero se colocaron tensiones en las cuerdas unidas a los dinamómetros desplazando los tensores hasta que logren el equilibrio. Nos dimos cuentaque el sistema de fuerzas está equilibrado cuando el anillo al cual se aplican las fuerzas quede centrado en el eje de la mesa. Inicialmente, ubicamos los brazos con ángulos 0°, 90° y 225°.
Después, aseguramos cada uno de los dinamómetros sobre un soporte universal. De sus extremos colocamos una cuerda suficientemente flácida en la que pueda ubicar un portapesas y determinamos las magnitudes ydirecciones de las tensiones de las cuerdas.
PRIMERA PARTE T1 T2 w Θ1 Θ2
UNIDADES N N N º º
MUESTRA 1 0.2 0.2 500 155 35
MUESTRA 2 0.3 0.3 1000 145 45
MUESTRA 3 0.3 0.4 1500 140 50
MUESTRA 4 0.36 0.45 2000 135 55
MUESTRA 5 0.4 0.5 2500 130 60

4. ANÁLSIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN




SEGUNDA PARTE F1 F2 F3 Θ1 Θ2 Θ3
UNIDADES N N N º º º
MUESTRA 1 2 1.4 2.6 0º 90º 225º
MUESTRA 21.10 1.10 1.78 40º 140º 270º
MUESTRA 3 2.9 0 2.9 0º 90º 100º

Representación geométrica de un par de fuerzas cualquiera que llamaremos F1 y F2 y su resultante R debe ser igual a F3
Representación grafica en un plano cartesiano (xy) del segundo procedimiento
descomposición de de las tres fuerzas. (primer procedimiento)
M1= 50g
Fx=0.2 sen 155º=0.08
Fy=0.2 COS 35º=0.16
│Fx│= √(0.08)2 +(0.16)2 = 0.17
〖θ=〗⁡tan^(-1)⁡(0.16/0.08) =2
M2= 100g
Fx=0.3 sen 145º=0.15
Fy=0.3 cos 45º=0.21
│Fx│= √(0.15)2 + (0.21)2 = 0.25

〖θ=〗⁡tan^(-1)⁡(0.21/0.15) =1.4

M3= 150g
Fx=0.3 sen 140º=0.19
Fy=0.4 cos 50º=0.3
│Fx│= √(0.19)2 + (0.3)2 = 0.12
〖θ=〗⁡tan^(-1)⁡(0.3/0.19) =1.5

M4= 200g
Fx=0.36 sen 135º=0.25
Fy=0.45 cos 55º=0.25
│Fx│= √(0.25)2 + (0.25)2= 0.12
〖θ=〗⁡tan^(-1)⁡(0.25/0.25) =1

M5= 250g
Fx=0.4sen 135º=0.28
Fy=0.cos 55º=0.25
│Fx│= √(0.28)2 + (0.25)2 = 0.14
〖θ=〗⁡tan^(-1)⁡(0.25/0.28) =0.89

Haga la descomposición de las tres fuerzas. (segundo procedimiento)
Muestra 1
F1x=2 sen 0º=0
F2x=1.4 sen 90º=1.4
F3x=2.6 sen 225º=-1.8
Fx=0+1.4-1.8
Fx=-0.4
Muestra 2
F1x=1.1 sen 40º=0.71
F2x=1.10 sen 140º=0.71
F3x=1.78sen 270º=-1.78
Fx=0.71+0.71-1.78
Fx=-0.3
Muestra 3
F1x=2.9 sen 0º=0
F2x=0 sen 90º=0
F3x=2.9 sen 180º=0
Fx=0+0+0
Fx=0
tome las componentes de un par cualquiera y pruebe que su suma debe ser igual al inverso de la otra fuerza.
Muestra 1
F1x=2 sen 0º=0
F2x=1.4 sen 90º=1.4
F3x=2.6 sen 225º=-1.8
F2x+F3x=1.4-1.8= -0.4 ≅Fx=0
Muestra 2
F1x=1.1 sen 40º=0.71
F2x=1.10 sen 140º=0.71...