Fuerzas Concurrentes

UNIVERSIDAD DEL ZULIA PROGRAMA DE INGENIERÍA NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO UNIDAD CURRICULAR: FÍSICA I

INSTRUCTIVO PRÁCTICA Nº 4. FUERZAS COPLANARES CONCURRENTES

Preparado por. Ing. Ronny J. Chirinos S., MSc

práctica # 4

fuerzas coplanares concurrentes

OBJETIVO a) Determinar la resultante de varias fuerzas coplanares concurrentes usando los métodos de adición de vectores. b)Verificar la condición de equilibrio de un cuerpo sometido a fuerzas coplanares concurrentes, en una mesa de fuerza. INTRODUCCIÓN Muchas cantidades físicas, quedan completamente determinadas por su magnitud expresada en alguna unidad conveniente. Dichas cantidades se llaman escalares. Ejemplo: longitud, tiempo, volumen, densidad. Otras magnitudes físicas requieren para su completa determinación que seespecifique tanto su dirección como su magnitud. Dichas cantidades las llamamos vectores. Ejemplo: desplazamiento, velocidad, fuerza, entre otras. Cualquier magnitud vectorial se representa gráficamente por un segmento rectilíneo, la longitud del cual, en cierta escala corresponde a la magnitud del vector (módulo), mientras que la dirección coincide con la dirección del vector. Esta situación seindica en la figura con una flecha. Para distinguir los vectores de los escalares designaremos el vector con una letra y una barra encima. Ejemplo el vector v . CONCEPTO DE FUERZA El concepto de fuerza surge de la experiencia diaria. Llamamos fuerza a la medida de la acción de un cuerpo sobre otro, como resultado de la cual el cuerpo cambia su estado de movimiento o equilibrio. En la vida real nostropezamos con diferentes fuerzas: fuerza de la gravedad, fuerza de atracción y repulsión de los cuerpos electrizados e imantados, fuerza de rozamiento, fuerza de reacción de un cuerpo sobre otro, entre otras. Si la variación del estado de un cuerpo se expresa en la modificación de su velocidad, tenemos la manifestación dinámica de la fuerza. Si se expresa por la deformación se dice que tenemosla manifestación estática de la fuerza. De acuerdo con la experiencia, la acción de una fuerza sobre un cuerpo se determina por los tres elementos siguientes: a) al punto de aplicación de la fuerza, b) dirección de la fuerza, c) magnitud de la fuerza. La magnitud (módulo) de una fuerza se mide utilizando el dinamómetro. 2

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Unidades de Medidas deFuerza Sistema Internacional (SI) - Newton CGS - Dina

kg

m s2

gr cm s2

lbm pie s2 Sistema Métrico Gravitacional - kgf
Inglés - Libra fuerza

1.8 Newton

SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES Se llama sistema de fuerzas concurrentes el sistema de fuerzas cuyas líneas de acción se interceptan en un punto. Si el sistema de fuerzas es tal que sus líneas de acción están situadas en un planose llama sistema coplanar de fuerzas concurrentes (ver Fig. 1).

Fig. Nº1. Sistema de fuerzas colanar concurrentes

En la experiencia a realizar utilizaremos la fuerza de gravedad, comúnmente denominada PESO y comprobaremos que se combinan de acuerdo con las reglas del álgebra vectorial. Para determinar la resultante de un sistema de fuerzas concurrentes usaremos los métodos de adición devectores. MÉTODO GRÁFICO Método del paralelogramo La suma de dos fuerzas (vectores) F1 y F2 aplicadas a un mismo punto 0 se obtiene construyendo un paralelogramo con F1 y F2 como lados contiguos del paralelogramo. La diagonal que pasa por 0 representa la resultante en módulo y dirección de las fuerzas F1 y F2 Queda sólo medir en la escala adoptada su longitud y el ángulo . (Ver Fig. Nº2)

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Fig. Nº2. Método del paralelogramo

Método del polígono Cuando deseamos sumar más de dos fuerzas (vectores), utilizamos este método que consiste en escoger un punto 0 en el plano de las fuerzas y trazar un vector fuerza (por ejemplo F1 ). A partir de allí colocar sucesivamente el origen de otra fuerza en el extremo del anterior hasta agotar todas...