Informe De Estatica

Universidad de Santiago de Chile, Facultad de Ciencias, Departamento de Física

LABORATORIO DE FÍSICA I
ESTATICA

NOMBRE: Fabián Bravo Pérez, Carlos Silva Valdivia
CARRERA: Ingeniería Civil Eléctrica, Ingeniería Civil en Obras Civiles
PROFESOR:
FECHA: Octubre 24, de 2012

RESÚMEN
En la presente sesión se realizaron dos montajes: un sistema de viga en equilibrio y un sistema defuerzas concurrentes. Para el primero se hizo desplazar una masa sobre la viga y en base a la medida del desplazamiento y utilizando un sensor de fuerzas conectado al programa data studio se midió, en función de dicho desplazamiento, las tensiones generadas en cada posición de la masa. Para el sistema de fuerzas concurrentes se utilizaron tres masas similares que colgaban de hilos que convergen en unnodo, los hilos de dos masas se posaron sobre dos poleas sueltas y la tercera masa solo cuelga desde el nodo, este nodo se hizo calzar con el centro de un goniómetro con el cual se midieron los ángulos involucrados en el sistema. Para ambos sistemas se requiere comprobar la condición de equilibrio del sistema analizando las fuerzas que involucra cada uno.

OBJETIVOS
* Corroborar la condiciónde equilibrio de un sistema de fuerzas concurrentes
* Corroborar la condición de equilibrio de un sistema que involucra una viga en equilibrio.
* Analizar los datos obtenidos experimentalmente al medir las tensiones involucradas en el sistema de viga en equilibrio en función del desplazamiento de una masa sobre la viga.
* Obtener, tanto el valor de g experimental, como el de cada masautilizando los valores de la pendiente y del intercepto generados por el análisis gráfico de los datos en el programa data studio

INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Fuerzas Concurrentes: Cuando sobre un cuerpo sólido indeformable actúan dos fuerzas que no son paralelas y que están sobre un mismo plano, es posible trasladarlas al punto de intersección de sus líneas de acción. Se ha comprobado que esasdos fuerzas actuando en ese punto son equivalentes a una sola fuerza aplicada en ese mismo punto. Lo importante es que esa única fuerza es la suma vectorial de las dos fuerzas aplicadas. Entonces, la resultante de fuerzas está dada por:

En resumen dos fuerzas son concurrentes cuando sus líneas de acción se interceptan en el punto de acción de dichas fuerzas y se dicen que esas fuerzan sonconcurrentes en dicho punto.
Torque de una fuerza: Si sobre un cuerpo actúan un conjunto de fuerzas , aplicadas en , y debemos hacerlas actuar en un mismo punto. Suponiendo que las llevamos todas a un punto O arbitrario de posición .Generalizando lo anterior el cuerpo quedara sometido, además de la resultante en O, a una serie de pares de fuerzas. Cada “par” no depende del origen pero si del punto alcual se trasladaron las fuerzas. Esta sumatoria depende del punto O elegido (pero no del origen) se denomina el Torque resultante de las fuerzas respecto al punto O y se denota por:

Si el origen del sistema de coordenadas se coloca precisamente en O, la expresión anterior se simplifica a:

El Torque es un vector perpendicular al plano que forman y
es el vector posición del punto deaplicación de la fuerza. Se extiende desde el punto respecto al cual calculamos el torque hasta el punto sobre la línea de acción de la fuerza o punto de aplicación de la fuerza. Su unidad de medida es metros (m)
Se extiende sobre su línea de acción y es la que realiza el torque respecto a un punto específico, su unidad de medida es Newton(N).
En General la Unidad de Medida del Torque es (Nm) que esequivalente a un Joule (J).

Condiciones de equilibrio de un cuerpo puntual: La condición necesaria y suficiente para que un cuerpo puntual o partícula permanezca en equilibrio (en reposo) es que la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella sea cero, es decir:

Naturalmente con esta condición la partícula podría moverse también con velocidad constante, pero si está inicialmente en reposo...