GUÍA Laboratorio Máquinas simples Poleas

LABORATORIO DE FISICA Nº 1
MAQUINAS SIMPLES PALANCA-POLEA
OBJETIVOS
I.-

Lograr el equilibrio estático de objetos que pueden rotar en torno a un eje,
por medio de la aplicación de fuerzas y torques.

INTRODUCCIÓN
El uso de máquinas simples en muchas de las actividades que se desarrollan a diario es un
hecho tan común que su aplicación y utilización en el funcionamiento de determinadosdispositivos no nos causa mayor sorpresa. Sin embargo, basta con pensar en la diversidad
de aplicaciones que presenta el funcionamiento de nuestro propio organismo para
descubrir lo importante que es conocer tales principios y ampliar el rol que cumple la
física en este y otros campos de la ciencia y la tecnología.

El estudio del movimiento del cuerpo rígido, es sin duda, de mucho más complejidad que
el deuna partícula. Puede abordarse el estudio de un rígido como un caso especial e
importante de sistemas formados por muchas partículas, en el cual las distancias relativas
entre ellas permanece constante.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PRIMERA PARTE
I.-

Para el sistema indicado en la figura Nº1, donde el eje de rotación está ubicado en
el orificio del centro, cuelgue las masas mi y mB como muestra lafigura de tal
manera que la barra permanezca en equilibrio estático en la posición horizontal.

1

2

3

4

5

6

7

8

FIGURA Nº1

A

B

9

1.-

Haga un esquema de “todas” las fuerzas que actúan sobre la barra ( diagrama de
cuerpo libre)

2.-

Compruebe que la

r

∑τ

fulcro

r
=0

(respecto del fulcro). Se le propone que

complete la tabla siguiente y realice un análisis de la columnas 4 y 8.1

2

Masa del

Peso

Bloque A

del
bloque

3

4

5

Distancia Torque
al eje de
rotación respecto

Masa
del
Bloqu
eB

del fulcro

A

6
Peso
del
bloque

7

8

Distancia Torque
al eje de
rotación respecto
del
fulcro

B

3.-

Si aleja la masa mA a un extremo, ¿ qué debe hacer con mB para que se
mantenga el equilibrio? ¡ Justifique!

4.-

A que tipo de palanca corresponde

5.-

De a lo menos tresejemplos de este tipo de palanca de la vida real

II.-

Realice el montaje que muestra la figura Nº2 .En el orificio 1 se encuentra el eje
de rotación, en el orificio 9 se cuelga una masa mA . Aplique una fuerza con una
cuerda en el orificio 3, esta cuerda se hace pasar por una polea fija de modo que
del otro extremo cuelga un bloque de peso conocido. Elija los bloques adecuados
de modo que la barracon orificio permanezca en equilibrio estático en posición
horizontal.

1.-

Haga un diagrama con todas las fuerzas que actúan sobre la barra

FIGURA

r
F
1

2

3

4

B

5

6

7

8

A

2.-

Registre las medidas necesarias que le permitan comprobar el equilibrio estático.

3.-

Escriba las ecuaciones que le permitan comprobar las dos ecuaciones del equilibrio
estático, es decir,

r r
Σ F=0
4-

;

rr
=
0
τ
∑ P .

¿A que tipo de palanca corresponde?

5.- La siguiente figura muestra una palanca de forma similar a la descrita en el punto II.

r
F1

Eje

r
F2

de

6-

r
F3

De a lo menos tres ejemplos de este tipo de palanca.

DESARROLLO DE PREGUNTAS EN SU INFORME

1.- Explique los concepto físicos de:
a)Torque o momento de una fuerza

b.- Centro de gravedad.

2.- Explique brevemente lascaracterísticas físicas de la palanca de primera, segunda y
tercera clase

3.- .- Explique brevemente cuales son las condiciones que se deben cumplir para que se
produzca el equilibrio estático.

4.- Identifique dos ejemplos de cada uno de los tipos de palancas que usted puede identificar
en el cuerpo humano.

ANEXO TEORICO
r
τ)

CONCEPTO DE MOMENTO DE UNA FUERZA O TORQUE (

r

Recordemos que se defineel torque o momento de una fuerza τ con respecto a un
punto 0 como una cantidad vectorial dada por la expresión.

r r
r
τo = r × F

con

r
τ o = r F sen θ

r
τo = F b

;

r

r

Donde r es el vector posición del punto de aplicación de la fuerza F , medido desde O.

r
Línea de acción de F

r
τo

B
b
O

r
r

θ
O

r
F

r
r

θ

r
F

La distancia de la figura anterior ,OB = b , se le llama brazo de...