Lab_04_mecanica_2011_1

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SAN GIL UNISANGIL SEDE YOPAL
LABORATORIO DE FÍSICA Y ELECTRÓNICA
PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 4 MECÁNICA 2011_1
LABORATORIO: POLEAS Y POLIPASTOS
ASIGNATURA: MECÁNICA
DOCENTES: WILSON GÓMEZ,
FECHA: Mayo 14 DE 2011
DURACIÓN: 2 HORAS
OBJETIVOS
Mediante la experimentación, en este laboratorio se
pretende:
Observar diferentes sistemas sometidos a la
acción de fuerzas que se encuentran en
equilibrio estático.
Lograr el equilibrio de objetos que pueden
rotar en torno a un eje, por medio de la
aplicación de fuerzas y poleas.
Disponer el sistema de polipastos con
distintos valores para las masas m1 y m2 sin
romper el equilibrio.
Determinar cuál es la ventaja mecánica que
permite que una masa menor haga equilibrio
con una masa de mayor valor.
Aclarar mediante la relación F=0 la
igualdad en el sistema de poleas entre las
dos masas para estar en equilibrio.
MARCO TEORICO.
Se llama polipastos a las combinaciones de poleas;
en este caso vamos a trabajar de dos clases aparejo
factorial y aparejo potencial. El aparejo factorial o
polipasto de tres poleas lineales I consta de tres
poleas en un solo sistema. Una partícula esta en
equilibrio si se cumple las condiciones de que el
conjunto de fuerzas sobre ella dé una resultante
nula.
Primera condición: Sumatoria de fuerzas=0;
Segunda condición: Sumatoria de torques=0;
CONCEPTOS A INVESTIGAR.
Para comprender el funcionamiento de los
polipastos, es necesario tener el conocimiento de
equilibrio y fuerzas los cuales son aplicados en la
experiencia.
MATERIALES.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
2 poleas sencillas (móviles) con gancho
1 Polea fija
Dinamómetro
2 polipastos de 3 poleas
Juego de pesas
Varillas 70.100cm.
Base triangular.
Cuerda
Nuez con gancho
Regla graduada
PROCEDIMIENTO
1. APAREJO POTENCIAL: Está compuesto por
una polea fija y varias móviles.
F
f
T
FIGURA 1
1.1 Se elabora el montaje del experimento tal como
está descrito en la figura, verificando que las
cuerdas queden en posición vertical.
1.2 Luego se procede a colocarle una pesa de
cualquier valor en T, y se le empieza a aplicar
fuerza a (F) hasta que el sistema esté a punto de
ponerse en movimiento, este será el MÁXIMO
VALOR de Fr que el sistema puede soportar sin
que el sistema se ponga en movimiento, estos
valores se anotaran en la tabla de datos, que
luego se utilizaran para halla la VMR (ventaja
mecánica real).
1.3 Ahora desplace el punto de aplicación de F una
distancia XF y mida la distancia XT que se
desplaza T. Se miden la distancia que baja F, este
valor será XF, también se mide la distancia que
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sube la pesa T, este será el valor para XT, que
luego se utilizarán para hallar la VMT (ventaja
mecánica teórica).
1.4 Repita el procedimiento para otros valores
diferentes de m y anote sus resultados en la
tabla.
MONTAJE
Tabla No.1
N FUERZA F CARGA
º (Newton) T (Kg.)
XT(cm)
XF (cm)
1
2
3
4
2. LOS POLIPASTOS:
2.1 Los polipastos son un sistema que combina tres
poleas conectados entre sí a través de una
cuerda y suspendidas en un soporte la cuerda
debe estar sujeta en un extremo a una masa y
por el otro tiene que estar atada al gancho
inferior del primer polipasto. En la polea del
polipasto inferior existe un gancho donde se
suspende la carga Q. proceda a aplicar peso en
el otro extremo de la cuerda para equilibrar el
sistema.
FIGURA 2
Complete la siguiente tabla:
Tabla Nº 2.
NUMERO
m1 (gr)
m2 (gr)
VENTAJA
MECÁNICA
1º
2º
3º
4º
5º
6º
Promedio de la ventaja mecánica
obtenida en el sistema con
diferentes valores para m1 y m2.
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2.2.
Ahora desplace la masa m1 una distancia X1 y
registre el desplazamiento X2 para la m2
datos que luego se utilizaran para hallar la
VMT. (Ventaja mecánica Total).
2.3.
Con la ayuda del programa Interactive
Physics, haga algunas simulaciones donde
un cubo arrastre a otro, en los siguientes
planos:
a) perpendiculares
b) inclinados formando ángulo agudo
c) inclinados formando ángulo obtuso.
………………Entre otros……………..
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.
1. Para el APAREJO POTENCIAL realizar:
Un análisis dinámico basado en la segunda ley de
Newton y obtenga el valor teórico de
T
F
Elabore una tabla que contenga los datos de VMR. y
VMT.
Con ayuda de los diagramas de cuerpo libre para
cada polea halle las tensiones existentes utilizando
solución de ecuaciones.
¿Porque son útiles las poleas?
¿Con un aparejo de dos poleas que puedo hacer?
2. Para el POLIPASTO realizar:
Un análisis dinámico basado en la segunda ley de
Newton y obtenga el valor teórico de
T
F
Elabore una tabla que contenga los datos de VMR. y
VMT.
Con ayuda de los diagramas de cuerpo libre para
cada polea halle las tensiones existentes utilizando
solución de ecuaciones.
3. Para la simulación de los sistemas en Interactive
Physics, compruebe las respuestas del software con
la solución teórica planteando diagramas de cuerpo
libre y solucionando los sistemas de ecuaciones
respectivos.
PARA EL INFORME:
“PIENSE COMO INGENIERO” Observe, Analice, Repita,
Deduzca, Concluya.
HÁGASE PREGUNTAS PARA PRESENTAR SU INFORME.
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