Trabajos

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERÍA
E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL


“FUERZAS CONCURRENTES Y NO CONCURRENTES ”


INTEGRANTES :

AGUIRRE ACHUY LUIS ENRIQUE 0013015


CURSO :

FÍSICA I


DOCENTE :

PEDRO PAREDES GONZALES


SEMESTRE :

2002 – II


FECHA DE REALIZACIÓN : 02-10-2002

FECHA DE ENTREGA : 09-10-2002

RESUMEN : Lapresente práctica nos permitió comprobar la condición de equilibrio de una partícula, y también nos permitió comprobar la segunda condición de equilibrio de un cuerpo rígido, cuyos resultados hallados en el laboratorio fueron comparadas con los resultados hallados con fórmulas y ecuaciones. Por otra parte se pudo determinar las componentes cartesianas de una fuerza y los ángulos directores de lamisma.


«Fuerzas Concurrentes Y No Concurrentes»


1. OBJETIVOS :

- Comprobar la condición de equilibrio de una partícula y la segunda condición de equilibrio de un cuerpo rígido.
- Determinar las componentes cartesianas de una fuerza y sus ángulos directores.
- Aplicar las condiciones de equilibrio en la solución de problemas prácticos sencillos.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

A. FUERZAS CONCURRENTES
Un sistema de fuerzas son concurrentes cuando su línea de acción se cortan en un solo punto y la suma de dichas fuerzas puede ser reemplazada por una fuerza resultante.


Cuando esta fuerza resultante es cero, entonces se dice que la partícula (punto material) sobre la cual actúa esta fuerza, se encuentra en equilibrio.


Σ Fi = 0 (Fórmula #1


o en función de sus componentes rectangulares:


Σ Fix = 0 Σ Fiy = 0 Σ Fiz = 0 ( Fórmula #2

Figura #1: Sistema Rectangular de Coordenadas



Una fuerza se puede descomponer en suma de dos, tres o más fuerzas perpendiculares. Si a la fuerza F en el espacio la descomponemos entres fuerzas perpendiculares entre sí, a éstas las llamaremos componentes ortogonalesde F. Empleando un sistema rectangular de coordenadas F estará dado por: Fx + Fy + Fz , como se ve en la figura #1. Consideremos los vectores unitarios i , j , k , de módulo unidad, en dirección de los ejes coordenados y de sentido positivo. Las componentes se escribirán:


Fx = Fx i Fy = Fy j Fz = Fz k ( Fórmula #3


Entonces:


F = Fx i + Fy j + Fz k( Fórmula #4


La magnitud de la fuerza es:


F = √ (Fx)2 + (Fy)2 + (Fz)2 ( Fórmula #5


La fuerza F forma los ángulos α, β, γ, con los ejes x, y, z respectivamente, verificándose:


Fx = Fcos α Fy = Fcos β Fz = Fcos γ ( Fórmula #6


Sustituyendo en la fórmula #6 en la #5 obtenemos:


cos2 α + cos2 β + cos2 γ ’ 1 (Fórmula #7


Donde: cos α, cos β, cos γ, son los cosenos directores.


B. FUERZAS NO CONCURRENTES
Son aquellas cuyas líneas de acción no se cortan en un solo punto. Por ejemplo, las fuerzas paralelas del sistema representado en la figura #2. La resultante de un sistema de fuerzas al actuar sobre un cuerpo:
- Lo traslada de un lugar a otro cuando pasa por su centro degravedad.
- Lo traslada y lo hace rotar cuando no pasa por dicho centro.


En consecuencia, el efecto de una fuerza depende de la posición de su línea de acción.







Cuando las fuerzas están actuando sobre un cuerpo rígido, es necesario considerar el equilibrio en relación tanto a la traslación como a la rotación.


Por lo que deben cumplir las siguientescondiciones:


- La suma de todas las fuerzas debe ser cero (equilibrio de traslación).


Σ Fi = 0 ( Fórmula #8


- La suma de todos los torques con respecto a cualquier punto debe ser cero (equilibrio rotacional).

Σ τ = 0 ( Fórmula #9

3. PARTE EXPERIMENTAL:

A. SUMA DE FUERZAS CONCURRENTES:


a. INSTRUMENTOS Y MATERIALES:
- Dos...