informe numero 4 física






Experimento N° 4
Estudio de fuerzas - palancas

















Resumen

En el siguiente informe se analizan 3 sistemas diferentes con el objetivo de verificar la condición de equilibrio y las fuerzas que actúan sobre el mismo. El primer sistema consiste en un torque simple efectuado por poleas, el segundo una barra que contiene dos masas en sus extremos, y eltercero una barra con sistema de rotación, estos sistemas se analizaran para ver la condición de equilibrio para que esto ocurra al realizar los cálculos respectivos las sumatorias de los torques debe ser igual cero y también conocer que fuerzas actúan sobre ellos. También se explican porque los resultados obtenidos no son los esperados ya que existen una serie de factores que los alteran.Objetivos

Verificar la condición de equilibrio en un sistema de dos o más fuerzas y la condición estática de equilibrio de una palanca.
Identificar y analizar torques presentes en un sistema equilibrado de dos o más fuerzas.

Introducción

En la mayoría de los casos en que se debe hacer un análisis de un sistema en cuanto a las fuerzas ejercidas, se estudia si éste se encuentra enequilibrio estático o no. Para ello sabemos que la sumatoria de las fuerzas presentes en el sistema debe ser cero, al igual que la sumatoria de los torques presentes deben sumar cero. Como sabemos, en cada cuerpo se ejerce la fuerza de gravitación la cual hace variar las fuerzas presentes en el sistema, además de que siempre existen errores en cuanto a mediciones realizadas y al pesar los cuerpospresentes. En estos sistemas se realizará un estudio que consiste en que, a pesar de que un sistema se encontrase en equilibrio estático, al realizar las sumatorias de las fuerzas y torques éstas no resultan siempre cero debido a los errores cometidos o a las incertezas de los aparatos de medición utilizados.







Método experimental

Materiales utilizados:
1. Regla
2. Masa 1
3. Masa 24. Masa 3
5. Poleas
5. Pizarra
6. Hilo
7. Balanza
8. Transportador






Masa 1 [g]
9,947 [g]
Masa 2 [g]
9,766 [g]
Masa 3 [g]
9,602 [g]
α ( °)
33°
Β ( °)
29°
T ax [N]
0,058 [N]
T bx [N]
0,095 [N]
T 1y [N]
0,974 [N]
T 2y [N]
0,974 [N]
T 3y [N]
0,093 [N]

∑ Fx = 0,164 [N]
∑ Fy = 0,003 [N]



● En primer lugar instalamos el sistemapara luego establecer sobre la plataforma entregada el modelo de torque a evaluar.
Nuestro primer sistema a evaluar fue un torque simple efectuado por poleas y junto a ellas sus masas respectivas (ver figura 1) siendo la magnitud de sus masas M1= 9,947 [gr] M2=9,766 [gr] M3=9,002 [gr].
Teniendo como objetivo calcular la fuerza peso que ejerce cada una de las masas, para luego calcular lasumatoria de la las fuerzas que ejercen las masas sobre el eje X y luego sobre el eje Y para luego comprobar que el sistema de verdad permanece en equilibrio, es decir, que la sumatoria tanto del eje X como del eje Y son igual a 0



● El segundo sistema consistía en situar sobre una barra dos masas a distinta distancia cada una respecto del punto de pivote para que el sistema permaneciese enequilibrio, es decir, que la sumatoria del torque ejercido por la fuerza peso de cada una de las masas fuese igual a 0.





Por lo tanto la primera masa de magnitud Ma=9,566 [gr] y estaba situada a 17,3 [cm] de el punto de pivote y la masa dos de magnitud Mb=9,736 [gr] situada a 16,8 [cm] del punto de pivote. Para obtener el torque resultante y comprobar que la sumatoria de las fuerzas daba0, primero se calcula la fuerza de cada extremo y se pasa de cm a metros, una vez con estos resultados se calcula el torque y se comprueba si realmente da 0.

Las fuerzas que causan torque respecto al eje de rotación o punto de pivote son los pesos de las respectivas masas Ma y Mb que ejercen torque positivo y negativo respectivamente.
Un ejemplo claro de este tipo de torque aplicado a la vida...