Práctica 2. “Equilibrio de fuerzas paralelas”.

Práctica 2. “Equilibrio de fuerzas paralelas”.
Física IV área 1.

Equilibrio de fuerzas paralelas.
Propósito: Estudiar el momento de una fuerza o torca analizando el equilibrio rotacional cuando los momentos o torcas creados por una o varias fuerzas, con respecto a un eje de rotación se neutraliza mutuamente, llevando al sistema a una condición de equilibrio.
Introducción:
Sellama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto. 
En el caso específico de una fuerza que produce un giro o una rotación, muchos prefieren usar el nombre torque y no momento, porque este último lo emplean para referirse al momento lineal de una fuerza.
Para explicar gráficamente el concepto de torque, cuando se gira algo, tal como unapuerta, se está aplicando una fuerza rotacional. Esa fuerza rotacional es la que se denomina torque o momento.
Cuando empujas una puerta, ésta gira alrededor de las bisagras. Pero en el giro de la puerta vemos que intervienen tanto la intensidad de la fuerza como su distancia de aplicación respecto a la línea de las bisagras. 
Entonces,  considerando estos dos elementos, intensidad de la fuerza ydistancia de aplicación desde su eje, el momento de una fuerza  es, matemáticamente,  igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.
Expresada como ecuación, la fórmula es:
 T = F • d donde T es momento o torque. F = fuerza aplicada d = distancia al eje de giro. El torque se expresa en unidades defuerza-distancia, se mide comúnmente en Newton metro (Nm).






Materiales:
Balanza aritmética con perforaciones en cada cm.
Pesas de diferentes denominaciones.
Soporte universal.
Punto de apoyo o fulcro para soportar la balanza.

Desarrollo experimental.
Una balanza aritmética consiste en una barra colocada perpendicularmente a un soporte universal. La barra posee a los largo de su cuerpouna seria de agujeros o armellas distribuidas a distancias iguales entre ellos. El fulcro de la balanza aritmética que la barra gire respecto al soporte universal, ver la figura1.
Coloca la balanza aritmética con el fulcro al centro de tal manera que la barra quede horizontal, ver figura 1.


Experimento 1.
1. Coloca un peso de 20g en la posición 15cm de lado izquierdo, observa que larotación es en sentido contrario a las manecillas del reloj, quítala y cámbiala al lado derecho, observa que esta gira a favor de la manecillas del reloj.
2. Coloca simultáneamente dos pesos de 20g a 15cm de ambos lados y observa.
3. Calcula la suma de los momentos.

1. Entonces concluimos que cuando gira en sentido contrario a las manecillas del reloj la fuerza es positiva (+) y al girar en favor alreloj es negativa (-).
2. Se observa que el brazo no se mueve, queda recto, no se va ni a la derecha ni izquierda.
3. (20g)(15cm) - ((20g) (15cm))= 300Nm- 300Nm= 0, es la suma de momentos.
Experimento 2.
1. Coloca 2 pesas de 20g cada una del lado derecho a 2cm y 4cm respectivamente.
2. Coloca una pesa de 20g del lado izquierdo de tal manera que equilibre las pesas del lado derecho.
3. 3.Deduce numéricamente la distancia a la que hay que colocar la pesa.
Tenemos que hay dos pesas de 20g cada una del lado derecho a 2cm y 4cm respectivamente. -20g (2cm) – 20g (4cm) + 20g (x) =0
20g (x) = 20g (2cm) + 20g (4cm)= 40 + 80= 120Nm
X=120/20 x= 6cm.
Experimento 3.
1. Colca 5 pesas de 20g cada una en las posiciones 2, 4, 6, 8 y 10cm de lado izquierdo contados a partir del eje degiro.
2. Calcula la suma de momentos creado por estas fuerzas actuando en diferentes posiciones.
3. Coloca una pesa tal que equilibre los pesos del lado derecho.
Tenemos 5 pesas de 20g cada una en las posiciones 2, 4, 6, 8 y 10cm de lado izquierdo. 20g (2cm) + 20g (4cm) + 20g (6cm) + 20g (8cm) + 20g (10cm) = 600Nm
600/40 va a ser igual a 15.
Una pesa de 40g a 20cm del eje de giro de...