Suma de Fuerzas Magnitudes vectoriales

Laboratorio de Física
PRÁCTICA Nº 3
2º año de bachillerato diversificado Liceo Nº 26
Suma de Fuerzas
Magnitudes vectoriales
Al estudiar los movimientos, vimos que el desplazamiento, la velocidad y la aceleración son
magnitudes vectoriales, es decir que tienen dirección, sentido y módulo. Pero además se suman de acuerdo a
la regla del polígono o a la regla del paralelogramo.
Fuerza Resultante:
Se entiende por Fuerza resultante de dos fuerzas F1
produce el mismo efecto sobre un cuerpo que juntas.
y F2 a aquella fuerza FR que actuando sola
Objetivo, diseño experimental y procedimiento:
El objetivo de esta práctica es investigar si la fuerza es una magnitud vectorial.
Para ello se aplican al resorte simultáneamente dos fuerzas F1 yF2 como se indica en la figura 3
R
F1
F2
Figura 3
Se hallará la suma vectorial de dichas fuerzas, utilizando el método del paralelogramo o del polígono.
Por otra parte se hallará la fuerza resultante que está actuando sobre el resorte R, a partir de la ecuación (2).
F = K.x
(2)
La dirección y sentido de la fuerza resultante, coincide con la dirección y sentido del vector x
Los resortes que cumplen la ley de Hooke, verifican la ecuación (2), donde k es la constante elástica
del resorte y se deberá determinar previamente.
A partir de los resultados anteriores, se podrá determinar la validez de la ecuación
(3)

 
Fr  F1  F2
(3)
1
1) Método del polígono
 
Dados dos vectores AyB para obtener su suma, se deberá realizar un dibujo a escala, donde se coloca


el vector A y en el extremo de él se coloca el origen de B de Luego el vector suma se obtiene trazando un
nuevo vector desde el origen del primero hasta el final del último.

B

S
A

B
A
Observaciones:
  
1) Al formar los vectores A,ByS
un triángulo se puede aplicar el teorema del coseno, con lo que se
relacionan por medio de la ecuación (1) sus módulos con el ángulo que forman A con B.
S

B
A
S2 = A2 + B2 - 2.A.B. cos( )
(1)
2) Si el ángulo entre los dos vectores es 90º, el teorema del coseno se reduce al teorema de Pitágoras.
2) Método del paralelogramo.
Dados 2 vectores, A y B para obtener su suma se colocan los dos vectores uniéndolos por sus
orígenes y se trazan las paralelas obteniéndose un paralelogramo, el vector suma se traza desde el origen de
los vectores a sumar hasta el punto donde se cortan las paralelas como indica la figura 4

S

B

B

A
A
Figura 4
Es posible encontrar el módulo del vector suma por un método analítico utilizando la ecuación (2),
siendo  el ángulo que forman los vectores a sumar.
S2 = A2 + B2 + 2.A.B. cos( )
(2)
2