practica abanico de fuerza FISICA 1


1. ABANICO DE FUERZAS

PROPÓSITOS
Aplicar la regla del paralele-gramo para sumar las fuerzas concurrentes a través de un "abanico de fuerzas" y predecir la fuerza que equilibra a un par de fuerzas concurrentes.

INTRODUCCIÓN
Al conjunto de dos o más fuerzas aplicadas en un punto se le da el nombre de sistema de fuerzas concurrentes, por ejemplo si una caja permanece colgada del techomediante un par de cuerdas, sobre ella actúan tres fuerzas concurrentes, dos que la sostienen F1 y F2, y su peso F3 debido a la atracción que ejerce la Tierra sobre ella, tal y como se muestra en la figura 1:






Fig. 1
Si en la figura solamente aparecen trazadas (a escala) las fuerzas involucradas y el objeto no, se tiene entonces el diagrama de cuerpo libre, que es la representación geométrica decada fuerza, lo cual se muestra en la figura 2:





F3 Fig. 2
Un aspecto importante de un sistema de fuerzas concurrentes es cuando el cuerpo está en equilibrio estático, la suma de estas fuerzas es igual a cero. Esto sucede cuando el cuerpo se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Matemáticamenteeste estado se reconoce por la siguiente ecuación, conocida como la condición de equilibrio estático:

F, + F2 +…. + Fn = 0



MATERIAL
• Un abanico de fuerzas.
• Una argolla metálica.
• Ligas de elástico tubular poliéster.
• Un juego de geometría.
DESARROLLO EXPERIMENTAL
Parte I
1. Coloca una liga en cada uno de los brazos del abanico, como se muestra en la figura 3. y asegúrate que laargolla quede flotando sin tocar el anillo central ¿Por qué?



Fig.3


2. Dibuja el diagrama de fuerzas correspondiente, para lo cual deberás colocar el abanico sobre tu cuaderno o sobre una hoja de papel blanco, con la argolla hacia abajo y presionar para que se marquen el centro (O) y la punta de los dos tornillos (A y B) en los que están sostenidas las ligas.
3. Une los puntos A y B conel punto O por medio de segmentos y traza la punta de una flecha en el extremo de cada segmento. Designa cada flecha como F1 y F2.


Parte II
1. Coloca una liga en cada uno de los tres brazos del abanico y gíralo hasta que la argolla quede en el centro del abanico, como se muestra en la figura 4.


2. Dibuja el diagrama de fuerzas correspondiente sobre la hoja de papel blanco o de tu cuaderno,siguiendo las indicaciones de los puntos 2 y 3 de la parte I. Designa cada una de las flechas como F1 F2, y F3.
3. Empleando el método del paralelogramo, suma F1 + F2sobre la hoja de papel. Ten mucho cuidado con el uso de tus escuadras al hacer los trazos correspondientes.

Parte III
1. Coloca ahora una liga en uno de los brazos del abanico (F1) y dos ligas en cada uno de los otros dos brazos(F2 y F3).
2. Cuando la argolla quede justamente en el centro del abanico, dibuja en tu cuaderno el diagrama de fuerzas correspondiente, tal y como lo hiciste en las dos partes anteriores
(II Y III).
3. Suma las fuerzas F2 + F3 sobre la hoja de papel o de tu cuaderno, empleando el método del paralelogramo.
4. Si colocas 2 ligas en un brazo, 2 ligas en el otro y 3 ligas en el tercero; predicequé ángulos deben formar los brazos entre sí para que la argolla quede en equilibrio en el centro del abanico.



OBSERVACIONES Y RESULTADOS

Basándote en la figura que construíste en la parte I, contesta lo siguiente:
1. ¿ Fl y F2 tienen el mismo tamaño?
R= Si, es el mismo tamaño.
2. ¿ F1 y F2 tienen la misma dirección? Si tu respuesta es negativa, ¿cuál es la dirección de cada fuerza?
R= No,cada una va en dirección contraria
3. ¿Cómo son los sentidos de Fl y F2 ?
R= De un solo sentido.
Ahora con la figura trazada en la parte II, responde a las siguientes preguntas:
1. ¿Fls F2, y F3 tienen la misma magnitud?
R= Si por que el ángulo de los 3 vectores es el mismo
2. ¿Tienen las fuerzas un punto de aplicación común? ¿Cuál es?
R= Si, el punto de aplicación común es el punto O
3....