Vectores

Práctica 2: Vectores

I INTRODUCCIÓN
Vector se define como todo segmento de recta dirigido en el espacio, éste representa una magnitud física, y como magnitud debe tener un origen( punto exacto sobre el que actúa el vector), módulo(longitud o tamaño del vector, del origen hasta el extremo), dirección(la orientación del vector, hacia dónde se dirige) y por último sentido(se indica mediante unapunta de flecha situada en el extremo del vector, señalando hacia qué lado de la línea de acción se dirige). Los vectores pueden representarse bidimensional o tridimensional y esto percibirse de acuerdo al sistema de referencia (X, Y, Z)
II ARREGLO EXPERIMENTAL
Se utilizó una mesa de fuerzas a la cual se le adhirieron tres poleas, éstas separadas entre sí por ángulos diferentes, en nuestrocaso seleccionamos los ángulos de 30°, 150° y 250°. Con la mesa se proporcionó un anillo en el centro de ésta, al anillo se le sujetaron tres tramos de hilo, aproximadamente de igual longitud, y al extremo de cada hilo se le sujetó un gancho. A cada gancho se le colocaran masas. Se utiliza esto para comprobar experimentalmente el concepto de equilibrio.

Arreglo experimental utilizado en el segundoexperimento.
Arreglo experimental utilizado en el segundo experimento.

III. FUNDAMENTO TEORICO
Los vectores están conformados por tres componentes, en específico nosotros manejaremos vectores bidimensionales, estos ubicados en un plano X, Y. Es necesario obtener las componentes partiendo que conocemos la magnitud del vector y su ángulo respecto al eje X. Para este cálculo tenemos que:Fx=Fcosθ Fy=Fsinθ

Cuando varias fuerzas o vectores actúan sobre el mismo punto u objeto y se desea saber cuál es la resultante de éstos, es necesario sumar las componentes en X y en Y de todos los vectores para conocer las componentes X y Y del vector resultante.

Rx=F1x+F2x+…
Ry=F1y+F2y+…

Después aplicar la siguiente fórmula para conocer su magnitud:R=Rx2+Ry2

Y para calcular el ángulo de la resultante:
θ=tan-1RyRx
De acuerdo con la primera ley de Newton, si la sumatoria de fuerzas ejercidas en cuerpo es igual a 0 podemos decir que se encuentra en un estado de reposo o equilibrio. Esto se representa de la siguiente manera:
Fx=0 Esto se cumple si
Fx= 0
Fy= 0
IV. RESULTADOS EXPERIMENTALES E INTERPRETACION
Experimento 1: Análisiscualitativo de equilibrio
En este experimento inicial se analizara la intervención de tres fuerzas con diferentes magnitudes y direcciones actuando sobre un mismo punto de tal manera que se obtenga un sistema en equilibrio. Para esto se requirió la implementación de un dispositivo, explicado en el arreglo experimental, junto con un juego de masas de distintas cantidades. Montado el dispositivo secolocaron distintas masas elegidas aleatoriamente sobre los tres ganchos, con la condición de no pasar de los 200 gramos en un mismo gancho; todo esto con el fin de hacer que los tres ganchos quedaran colgando del dispositivo sin tocar o rozar la mesa de trabajo.
Con éste experimento se busca conocer y analizar las propiedades cualitativas de un sistema en equilibrio, sobre el cual actúan vectorescon diferentes ángulos y componentes entre sí, y al mismo tiempo interpretar los resultados obtenidos que se muestran a continuación:

En la imagen se muestra cómo los vectores modifican su ángulo en comparación con las poleas y el anillo se inclina a un cuadrante dejando el centro.

Masa (Kg) | Peso (N) | Ángulos(grados) |
0.1 | .981 | 30 |
0.08 | .7848 | 250 |
0.07 | .6867 | 150 |Los ángulos colocados en la tabla pertenecen a las poleas establecidas, cuando se busca el equilibrio en el sistema, los ángulos son modificados por la fuerza que ejerce cada hilo contra el anillo.

Interpretacion:
Como se observa en la imagen, el anillo deja el centro y se posiciona hacia el cuadrante I, ésto debido a que el vector con mayor peso(fuerza) se encontraba en...