LAB ESTATICA 2 1

DESCOMPOCION DE FUERZAS EN TRES DIMENSIONES

Cristina Velecela
cvelecelaf@est.ups.edu.ec
Carlos Cuji
ccujic@est.ups.edu.ec
Ariel Galvez
agalvezc@est.ups.edu.ec
Juan Perez
jperezs@est.ups.edu.ec



RESUMEN: En el siguiente documento se habla sobre la descomposición en este caso con tres ejes x, y, z construyendo un sistema formado por tensiones, pesos y fuerzas elásticas.

PALABRAS CLAVE:Descomposición, fuerza, peso, elasticidad, ejes, Hooke.

1 INTRODUCCIÓN

Este informe contiene la información obtenida de la práctica número dos, utilizando la ley de Hooke y las principales transformaciones trigonométricas.

2 OBJETIVOS

1. Descomponer rectangularmente diferentes clases de fuerzas en tres dimensiones.

2. Construir un sistema dinámico en equilibrio estático, formado por Tensiones,Pesos y Fuerzas elásticas y caracterizarlo completamente.

3 MONTAJE

1. Tomar la longitud del resorte con el que se trabajará en la posición de equilibrio con el calibrador.

2. Construir un sistema en Equilibrio estático con dos tensiones, una fuerza elástica producto del uso de un resorte y un peso, utilizando los soportes universales, tal como lo indica la Fig. 1

3. Caracterizar el sistematomando los ángulos y las distancias principales del sistema, comprobar los principales conceptos utilizados: ángulos directores, Ley de Hooke, y las principales transformaciones trigonométricas.







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Fig. 1 Estructura dinámica de dos tensiones, una Fuerza Elástica y un Peso en equilibrio.
a y un Peso en equilibrio.

4 EQUIPO DE LABORATORIO

1. Sistema de Referencia Rectangular
2. Soportesuniversales con nuez
3. Porta masas con gancho
4. Hilo
5. Diferentes masas
6. Resorte
7. Calibrador
8. Dinamómetros
9. Flexómetro
10. Tijeras

5 MARCO TEORICO

1. Equilibrio:

Se conoce que cuando un sistema está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, es decir que tiene una aceleración nula, está en equilibrio. Debido a la segunda ley de Newton que afirma F = ma, si la aceleración neta sobreel sistema es cero, la fuerza neta, es decir la suma vectorial de todas las fuerzas del sistema, también lo será:



2. Ley de Hooke:

Revisemos nuevamente los conceptos referentes a esta Ley: al estirar un resorte se genera una fuerza llamada Fuerza Elástica, la Ley de Hooke es la que describe su comportamiento:



3. Gravedad:

La gravedad desde el punto de vista de la física es la fuerza deatracción que efectúa la masa de la Tierra sobre los cuerpos situados en el campo gravitatorio terrestre. Esta fuerza produce la caída de los cuerpos hacia la superficie terrestre con la aceleración independiente de la masa del cuerpo que cae, cuyo valor es g=9.81 m/s² y que se conoce por aceleración de la gravedad.

6 PROCEDIMIENTO Y TABLA DE DATOS

1. Tomar la longitud inicial del resorte (en suposición de equilibrio) con el flexómetro y anotarlo en la Tabla 1.

2. Colocando un resorte en soporte universal, someta al primer resorte a un peso conocido, utilizando una masa de 100g anote la longitud final del resorte producto del peso, y la magnitud del peso utilizando el dinamómetro. Calcule la elongación.

3. Se prepara el equipo de Laboratorio tal como se describe en la Fig. 1.

4.Coloque los dinamómetros en sus soportes asegurándose que estén a la misma altura.

5. Prepare dos hilos de igual longitud (10cm) para unir los dinamómetros al porta masas.

6. Utilice otro hilo más pequeño (5cm) para el resorte.

7. Utilice una masa de 200g. Determine su peso y anótelo en la Tabla 2.

8. Coloque el porta masas en el punto de unión entre el resorte y los dinamómetros.

9. Asegúrese quelos hilos y la varilla de los dinamómetros estén en línea recta.

10. Mida la altura desde la mesa al punto de sujeción del porta masas.

11. Los dos hilos que forman el sistema de referencia deben formar un ángulo recto.


12. Mida la longitud final del resorte y calcule la elongación. Anote esos datos en la Tabla 2.

Tabla 2. Elongación del resorte y el peso del sistema.

Elongación [m]
0.1...