Movimiento de Vectores

Informe de Laboratorio #4: Suma de vectores





B. Marco Teórico:
La segunda ley de movimiento de Newton enuncia lo siguiente: “La aceleración de un objeto tal como se produce por una fuerza neta es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza neta, en la misma dirección que la fuerza neta, e inversamente proporcional a la masa del objeto.” (Sears, Zemansky - página 116) . Esta ley no es un derecho fundamental en la naturaleza, sino que es la relación básica entre fuerza y ​​movimiento. La segunda ley del movimiento de Newton se puede resumir matemáticamente con la ecuación:

Donde F es el vector de fuerza neta y ma es la masa multiplicada por la aceleración. (Giancoli página 76). Hay unos cuantos aspectos de la segunda ley del movimiento de Newton que sedeben enfatizar. En primer lugar, la ecuación (1) es un vector y se utiliza normalmente con los componentes de la fuerza y ​​los componentes de su aceleración correspondiente. En segundo lugar, la ley se refiere a las fuerzas externas, en otras palabras, las fuerzas ejercidas a un cuerpo por otros organismos que lo rodean. Un cuerpo no puede afectar a su oficio que ejerce una fuerza sobre sí misma.Por último, esta ley sólo se puede utilizar si la masa es constante (Giancoli - página 79).
Un ejemplo básico de la aplicación de la segunda ley del movimiento de Newton en la mecánica es la máquina de Atwood. Esta máquina consta de dos objetos conectados por una cuerda por una polea. Cuando los dos objetos tienen el mismo peso que la máquina está en equilibrio neutral. Por otro lado, si lasmasas de los objetos son diferentes luego ambos se aceleración experiencia uniforme. Usando la ecuación de la segunda ley de la fuerza de Newton, podemos derivar diversas ecuaciones que nos ayudarán a calcular la aceleración de los dos objetos, así como la tensión de la cuerda que los une.
En la física, la tensión es la fuerza de tracción ejercida por una cuerda, cable, cadena, o un objeto sólidosimilar en otro objeto. La tensión es lo contrario de la compresión. Como la tensión es la magnitud de una fuerza, que se mide en Néwtones(N) y se mide siempre en paralelo a la cadena en la que se aplica (Giancoli-página 239). Las fórmulas para el cálculo de la aceleración y la tensión son los siguientes:(2)
(3)

En este experimento, usaremos la fuerza (flujos de momentum) como el ejemplo de vector a estudiar. Se buscará medir la fuerza resultante(R) de la combinación o suma de dos o tres fuerzas (F1, F2 y F3) de las que se miden sus módulos y direcciones.Las fuerzas son ejercidas por pesas colgantes conectadas por hilos a un anillo en el centro de una mesa. El anillo permanece en equilibrio en virtud de una fuerza que llamaremos Equilibrante (E). De acuerdo a la segunda ley de Newton, implica que la resultante es un vector de igual módulo que la equilibrante pero de dirección opuesta. Del experimento podemos medir directamente el valor de laequilibrante y de la equilibrante obtenemos el valor experimental de la resultante.




C. Objetivos:
Distinguir entre resultante y equilibrante.
Identificar las características de un vector.
Ilustrar la suma de vectores mediante la mesa de fuerzas.
Aplicar el método geométrico (método gráfico) para sumar vectores.
Aplicar el método de descomposición vectorial para sumar vectores.Predecir la dirección de la fuerza equilibrante a partir de dos y de tres fuerzas dadas.
Identificar fuerzas concurrentes.
D. Fórmulas:

, a=





E. Información Previa:
Antes de comenzar el experimento se requiere calibrar la mesa de fuerza con un medidor de burbuja hasta que llegue en su epicentro. Además las fuerzas conocidas como P1, P2, P3, PX ya son dadas y a cada fuerza se le...