Practica 3 estática




Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ingeniería
Semestre 2014-1
Práctica 2
“Principios básicos de la mecánica”
Grupo 2
Brigada 2







INTRODUCCIÓN
La Mecánica es una teoría científica que estudia el movimiento de los cuerpos y sus causas, o bien el equilibrio, es decir, la falta de movimiento. Se trata de una teoría científica porque pretende interpretarfenómenos físicos que se observan experimentalmente, como en lo hicimos en esta práctica, donde nos enfocamos a tres principios básicos de la mecánica:
El principio de equilibrio

El principio de adición de sistemas de fuerzas en equilibrio

El principio de Stevin
Estos principios nos establecen la condición necesaria y suficiente para que una partícula permanezca en equilibrio (en reposo) esque la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella sea cero

También tenemos la conocida Ley del paralelogramo, la cual establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula pueden ser sustituidas por una sola fuerza llamada resultante, que se obtiene al trazar la diagonal del paralelogramo que tiene lados iguales a las fuerzas dadas.
El principio de Stevin nace de un problema común ensu época, ya que querían llevar un objeto parecido a un bote sobre un río pero no se contaba con ningún motor que ayudara. Con este planteamiento, Stevin se dio cuenta que si dos fuerzas actuaban sobre el mismo punto, cada una de un lado del río, se podía llevar la carga, siempre y cuando la suma de éstas fuerzas diera como resultado la fuerza que se necesitaba para llevar la carga en el río. Hoyen día, este principio se muestra en forma vectorial con sumas entre vectores.
OBJETIVOS
Realizar la verificación experimental de:
El principio de equilibrio
El principio de adición de sistemas de fuerzas en equilibrio
El principio de Steven

DESARROLLO

Equipo a utilizar
Mesa de fuerzas con accesorios
Dinamómetro simple de 10 N
Nivel de mano
Esta práctica consta de 3 actividades:Actividad 1
Para realizar la actividad es necesaria la mesa de fuerzas. En los extremos de dos hilos (Aquí es donde actúan dos sistemas de fuerza) que pasen por las poleas colocamos masas de diferentes magnitud con la condición de que el sistema de fuerzas se encuentre en equilibro, es decir, consideramos que este sistema está en equilibrio cuando la argolla que conforma los hilos no toque elperno central.
Considerando que la gravedad (g) es una constante, y como la magnitud esta dado en Newton [N] fue necesario multiplicar la gravedad por la masa de las poleas. Donde:
G=9.78


Tabla 1
FUERZA
MAGNITUD [N]
POSICIÓN ANGULAR [°]
F1
2934
80°
F2
2934
260°

Partimos de lo anterior para agregar un sistema de fuerzas en equilibrio
Primero utilizamos los mismo hilos yla posición angular, pero con magnitud diferente, pero siempre cuidando de que este en equilibrio.
Tabla 2
FUERZA
MAGNITUD [N]
POSICIÓN ANGULAR [°]
F1
3129.6
80°
F2
3129.6
260°

Ahora utilizamos 4 hilos, y cada hilo representa una fuerza, y se encuentra en diferentes posiciones angulares , cabe aclarar que es necesario tomar en cuenta la magnitud y la posición para que el sistemapueda estar en equilibrio
Tabla 3
FUERZA
MAGNITUD [N]
POSICIÓN ANGULAR [°]
F1
1467
0°
F2
97.8
80°
F3
1467
180°
F4
97.8
260°

Actividad 2
Utilizando nuevamente la mesa de fuerzas, formamos un sistema de 3 fuerzas concurrentes, para esto se coloco un hilo (polea) en la posición de 0° y colocamos las otras hilos en una posición arbitraria, para que el sistema se encuentre enequilibrio, entonces la magnitud de este sistema fue igual en las 3 fuerzas. Considerando la F1 como Fuerza resultante.
Como se muestra a continuación
Tabla 4
FUERZA
MAGNITUD [N]
POSICIÓN ANGULAR [°]
F1
1956
0°
F2
1956
120°
F3
1956
240°

Ya determinado en equilibrio determinamos la magnitud y dirección de la fuerza equilíbrate dadas por las fuerzas F1 Y F2 de la tabla anterior....