Laboratorio 01 Est Tica

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Laboratorio de Física II

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 01
ESTATICA. PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO
1. OBJETIVO
1) Comprobar experimentalmente la primera condición de equilibrio, para fuerzas
coplanares y concurrentes.
2) Verificar los resultados obtenidos experimentalmente y contrastarlos con los
procedimientos teóricos dados en clase y establecer las diferencias.
3) Determinar relacionesmatemáticas entre las variables físicas que interviene en
un experimento.
2. MATERIALES
-

Computadora con programa LOGGER PRO instalado
Calculadora
Interfase Vernier
Sensor de fuerza Dual range force sensor (2)
Caja de pesas y portapesas
Varillas (2)
Bases soporte (2)
Nuez doble (2)
Grapas (2)
Cuerda
Transportador
Regla.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO
Fuerzas.
El concepto de fuerza se relacionafrecuentemente con esfuerzo muscular, empuje,
tracción, etc. Para mover una mesa debemos empujarla haciendo un esfuerzo
muscular, aplicado a un punto de la mesa. Además la mesa la empujamos en
determinado sentido. Recordemos que las magnitudes que se definen con módulo,
dirección y sentido se llaman vectoriales y las magnitudes que se definen con su
número y su unidad se llaman escalares. Otras fuerzas quepodemos mencionar
son: tensión, fuerza de rozamiento, peso y normal. Las fuerzas que son ejercidas
mediante cuerda se les denomina tensiones. A la fuerza que ejerce la tierra sobre
los objetos sobre su superficie (por la atracción gravitacional) se le denomina peso
y está verticalmente dirigida hacia abajo y tiene un módulo W = m g, siendo m la
masa de cuerpo y g el módulo de la aceleración de lagravedad.

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3.1.1. Medición de la fuerza.
¿Qué haría usted si le solicitaran su colaboración para mover un equipo
pesado de un nivel de instalación industrial a otro?
Seguramente iniciaría su investigación preguntándose:¿Cuán pesado es?
Además observará el lugar donde se encuentra el equipo y donde debe
quedar instalado. Luego propondrá algunas soluciones de cómoy con
que hacerlo.
Aquí estudiaremos un sistema a escala diseñados para los efectos
anteriormente indicados con una rampa (plano inclinado) y una cuerda.
Para su uso debemos tener claro cuál es el ángulo que debemos dar a la
rampa, cuanta fuerza deberá hacer la cuerda para tirar el equipo y
cuánto peso soporta la rampa. Resolveremos el problema
matemáticamente haciendo uso del conocimiento defuerzas coplanares
concurrentes y tomando datos directamente del modelo a escala. Para
esto debemos tener claro el concepto de fuerzas, unidades y
representación gráfica de un vector. Para lograr el equilibrio de fuerzas
de traslación se debe cumplir la primera condición de equilibrio, como
veremos más adelante.
3.1.2. Diagrama de Cuerpo Libre D.C.L.
Hacer un D.C.L. de un cuerpo es representargráficamente las
fuerzas que actúan sobre él. Procedemos de la siguiente manera:
1. Se aísla el cuerpo de todo sistema.
2. Se representa al peso del cuerpo mediante un vector dirigido
siempre hacia el centro de la tierra (w).
3. Si existiese superficies en contacto, se representa la reacción
mediante un vector perpendicular a dichas superficies y empujando
siempre al cuerpo (N o R).
4. Si hubiesen cableso cuerdas, se representa la tensión mediante un
vector que está siempre jalando al cuerpo, previo corte imaginario
(T).
5. Si existiesen barras comprimidas, se representa a la compresión
mediante un vector que está siempre empujando al cuerpo, previo
corte imaginario (C).
6. Si hubiese rozamiento se representa a la fuerza de roce mediante un
vector tangente a las superficies en contacto yoponiéndose al
movimiento o posible movimiento.

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Leyes de Newton.
Primera Ley de Newton. Principio de inercia
Newton en su primera ley explica que un cuerpo en equilibrio seguirá en
equilibrio hasta que alguna fuerza intervenga.

“Si un cuerpo está en reposo, permanecerá en reposo; si está en movimiento
seguirá trasladándose en línea recta y a velocidad constante,...