momento de una fuerza introducción

Laboratorio de Física II
Práctica de Laboratorio N°02
MOMENTO DE UNA FUERZA
INFORME

Especialidad: Ing. Industrial
Profesor: Espinoza, Jaime
Semana 4

MOMENTO DE UNA
FUERZA

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INTRODUCCIÓN
Siempre que se abre una puerta o una válvula, o que se
ajuste una tuerca con una llave, se producirá un giro. El
momento de una fuerza produce un giro.
Si quieres que un objeto se desplacele aplicas una fuerza, la
fuerza tiende a acelerar a los objetos. Si quieres que un
cuerpo rígido rote le aplicas un torque o momento de
fuerza. El momento de fuerza produce rotación.
El movimiento general de un cuerpo rígido es una
combinación de movimiento de traslación y de rotación.
Para hacer su descripción es conveniente estudiar en forma
separada esos dos movimientos.
En estepresente informe se dará a conocer los resultados
del trabajo en el Laboratorio con el tema: Momento de una
fuerza.

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OBJETIVOS
1. Comprobar experimentalmente la segunda
condición de equilibrio, para fuerzas coplanares
no concurrentes.
2. Verificar los resultados obtenidos
experimentalmente y contrastarlos con los
procedimientos teóricos dados en clase y
establecer las diferencias.
3.Determinar relaciones matemáticas entre las
variables físicas que interviene en un
experimento.

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MATERIALES Y EQUIPO DE TRABAJO
 Computadora personal con programa Logger Pro instalado
 Interfase Vernier
 Sensor de fuerza
 Caja de pesas y portapesas
 Base soporte
 Palanca con cursor
 Grapas (pin)
 Transportador
 Regla
 Calculadora
 Hilo

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FUNDAMENTO TEÓRICO
1.INTERPRETACIÓN DE MOMENTO

El momento de una fuerza con respecto a un punto da a
conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o
sistema de fuerzas para cambiar el estado de la rotación del
cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.
El momento tiende a provocar un cambio en la velocidad de
giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud
característica enelementos que trabajan sometidos a
torsión (como los ejes de maquinaria) o a flexión.

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El momento de una fuerza se calcula como el producto
vectorial entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el
vector que va desde un punto "O" (por el cual el cuerpo
giraría) hasta el punto dónde se aplica la fuerza.

El módulo se calcula como:
M = F d sin θ

F = Módulo del vector fuerza
d = Módulodel vector distancia
θ = Angulo entre los dos vectores trasladados al origen

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2. TEOREMA DE VARIGNON

Es el principio de momentos, al cual se le denomina
Teorema de Varignon. Este principio establece que el
momento de una fuerza con respecto a un punto es igual a
la suma de los momentos de las componentes de la fuerza
con respecto a un punto. La prueba se obtiene
directamente de laley distributiva del producto cruz.

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3. SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO

Un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de
todas las fuerzas que se ejercen en él respecto a cualquier
punto es nula. O dicho de otro modo, cuando la suma de los
momentos de torsión es cero.

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PROCEDIMIENTO
Momento de una fuerza o torque
•
•
•
•
•
•

Se ensambló todas las piezas,formando así el primer montaje.
Se colocó el sensor es +/- 50N y así se insertó el sensor. El cual se configuró por
defecto a 50Hz (solo tendrá 2 dígitos después de la coma decimal).
Se procedió a configurar el sensor en 0.00 N.
Ventana de un gráfico en función de tiempo, a la vez en la parte inferior el valor
digital de la fuerza en Newton.
Se desplazó el cursor de modo que la manecillaseñaló verticalmente hacia abajo.
Se repitió el mismo montaje para los casos (figuras) 2, 3 y 4.

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10

Así se obtuvo la siguiente tabla:

F1
l1
Lf
F
F1.l1
F.lf
Error

N
Cm
Cm
N
N.Cm
N.Cm
%

Primer caso
1,0
1,0
1,0
25
12,5
6,5
25
25
25
1,02
0,49
0,21
25
12,5
6,5
25,5
12,25 5,25
2
2
19

Segundo caso
0,5
1,0
1,5
25
7,5
25
25
25
25
0,47
0,35...