Practica 1

Universidad Tecnológica de México
Tronco Común

Materia: Estática

Práctica 1
Área: Ingeniería

Practica No. 1
Equilibrio de fuerzas

Fecha de elaboración: ____________
Fecha Revisión: _________________
Responsable: ___________________

Objetivos
•
•

El alumno genera y prueba hipótesis mediante el desarrollo
completo de la práctica “Equilibrio de fuerzas”, aplicando elmétodo científico.
El alumno analiza sistemas físicos para representarlos grafica y
matemáticamente con ayuda de un diagrama de cuerpo libre.

Normas de Seguridad.
• Trabajar dentro de la línea de seguridad
• No comer alimentos dentro del laboratorio
• Manejar con precaución el equipo para evitar accidentes

Equipo de Seguridad

Bata

Zapato cerrado

Estática

UNITEC Campus SurEnero 2013

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Investigación previa
Contesta las siguientes preguntas:
1. Enuncia brevemente las leyes de Newton relativas al movimiento.
2. Explica qué es un diagrama de cuerpo libre.
3. ¿Cuáles son los requisitos para que exista la condición de equilibrio en un sistema
de dos dimensiones? (1ª. Condición de equilibrio.)
4. Explica qué es el momento de una fuerza.
5. ¿Qué se entiende porun par de fuerzas?

Equipo
2
2
2
1
2
1
2
1
1
1

Dinamómetro de 10 N
Soportes universales 1
Trozo de hilo
Transportador
Pinzas de nuez
Regla de 50 cm con perforaciones
Poleas
Juego de pesas (1 de 50 g, 2 de 100 g, 1 de 200g.)
Tablilla de perfosel
Flexometro

Marco teórico
En el diseño aplicado a la ingeniería es importante conocer las reacciones en los
diferentes apoyosy esfuerzos a los que está sometido un cuerpo; para esto, el
conocimiento de las condiciones de equilibrio de fuerzas es fundamental. Estos principios
generalmente se aplican en todas las carreras de ingeniería y su conocimiento es básico.
El caso más simple se presenta cuando existen fuerzas concurrentes en equilibrio. En
esta situación las condiciones suficientes y necesarias para que uncuerpo se mantenga
en equilibrio son:
ΣFx = 0
ΣFy = 0
ΣM = 0

Estática

Suma de componentes en “x”
Suma de componentes en “y”
Suma de momentos

UNITEC Campus Sur

Enero 2013

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Para aplicar las condiciones de equilibrio y resolver los diferentes componentes de tres
fuerzas concurrentes se puede utilizar la suma vectorial (las fuerzas son vectores) o bien
aplicar la ley de lossenos o la ley de los cósenos.

Diagrama de cuerpo libre y triángulo de fuerzas

Ley de los cósenos

Ley de los senos

Por lo tanto, para resolver un problema y encontrar la solución es necesario representar el
diagrama de cuerpo libre (o diagrama vectorial) que muestre todas las fuerzas que están
actuando sobre el objeto, ya que del análisis de éste se obtienen las ecuaciones pararesolver un problema en particular.
En cuanto a la suma de momentos se considera el sentido de giro, ya que las fuerzas que
tiendan a hacer girar al cuerpo en sentido de las manecillas del reloj se considerarán
como generadoras de un momento negativo, y en sentido opuesto a las manecillas del
reloj el momento será positivo.

Estática

UNITEC Campus Sur

Enero 2013

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El momento estádefinido por

M = Fuerza x Brazo de palanca, en forma escalar
M=FR

Desarrollo
Experimento no. 1
Estudiaremos el equilibrio de tres fuerzas concurrentes en un punto determinado. Para
esto se requiere construir el sistema mostrado en la siguiente figura:

Con el sistema montado como en la figura, mide con cuidado los ángulos formados por
las cuerdas con la vertical.
Por el método analíticode la suma de vectores, calcula la magnitud de las tensiones T1 y
T2.
Dibuja el diagrama de cuerpo libre y compara el valor obtenido con los pesos suspendidos
de las cuerdas F1 y F2, toma nota de los resultados en la tabla 1 y anota tus
conclusiones. (Referirse al diagrama de cuerpo libre vectorial y triángulo de fuerzas del
marco teórico.)

Fuerza( g )

Valor experimental

Ángulo...