quimica


Universidad Tecnológica de México



MATERIA: ESTÁTICA





ÁREA: INGENIERÍA

CUATRIMESTRE: SEGUNDO





PRÁCTICA No. 1
Equilibrio de Fuerzas






Objetivo.
Obtener el valor de fuerzas en equilibrio y comprobar experimentalmente estos resultados. Desarrollar sistemas de fuerzas en equilibrio para una partícula, un sistema de fuerzasparalelas y un cuerpo en dos dimensiones.



NORMAS DE SEGURIDAD:
Trabajar dentro de la línea de seguridad
No comer alimentos dentro del laboratorio
Manejar con precaución el equipo de laboratorio para evitar accidentes



EQUIPO DE SEGURIDAD:
Bata de laboratorio







INVESTIGACIÓN PREVIA:
Contesta las siguientes preguntas:
1) Brevemente explica las leyes de Newton.
2)Explica qué es un diagrama de cuerpo libre.
3) ¿Cuáles son las condiciones 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 por un par de fuerzas?

MATERIALES:
2 Dinamómetros
2 Soportes universales
Hilo
1 Transportador
2 Pinza de nuez
1 Regla graduada con perforaciones2 Poleas
1 Juego de pesas
2 Balanzas
1 Tablita de perfosel

MARCO TEÓRICO:

En el diseño en la Ingeniería, es importante conocer las reacciones en los diferentes apoyos y los diferentes esfuerzos a que está sometido un cuerpo, para esto el conocimiento de las condiciones de equilibrio de fuerzas es fundamental. Estos principios generalmente se aplican a todas las carreras de ingeniería y suconocimiento en básico.
El caso más simple se presenta cuando existen fuerzas concurrentes en equilibrio. En esta situación las condiciones suficientes y necesarias para que una cuerpo se mantenga en equilibrio son:

Fx = 0 Suma de componentes en “x”
Fy = 0 Suma de componentes en “y”M = 0 Suma de momentos


Para aplicar las condiciones de equilibrio y resolver para las diferentes componentes de tres fuerzas concurrentes, se puede utilizar la suma vectorial (las fuerzas son un vector), y aplicar la ley de senos o la ley de cosenos.








DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE Y TRIÁNGULO DE FUERZAS.



Ley de Cosenos: W²= T1²+ T2² + 2 T1T2 cos ø

Ley de 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 este diagrama se obtienen las ecuaciones para resolver un problema en particular.
En cuanto a la suma de momentos se considera elsentido de giro, ya que las fuerzas que tiendan a hacer girar al cuerpo en sentido de las manecillas del reloj se consideraran que generan un momento negativo y en sentido opuesto a las manecillas del reloj el momento será positivo.







El momento esta definido por M = Fuerza x Brazo de palanca M = F R

PREPARACIÓN DE LA PRÁCTICA:

Experimento No. 1

En experimento se estudia elequilibrio 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, medir con cuidado los ángulos formados por las cuerdas con la vertical.
Por el método analítico de la suma de vectores, calcula el valor analítico de las tensiones T1 y T2.

Dibuja el diagrama de cuerpolibre 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)

TABLA I


Valor calculado
Valor experimental
T1 (g.)


T2 (g.)


W (g.)






Experimento No. 2

En el experimento, se aplica el...