PRACTICA II FÍSICA

FÍSICA
PRACTICA II
Equilibrio de fuerzas
Objetivo:
• El alumno analizara sistemas físicos para representarlos gráfica
y matemáticamente con ayuda de un diagrama de cuerpo libre.
Normas de seguridad
• Trabajar dentro de la línea de seguridad
• No comer alimentos dentro del laboratorio
• Manejar con precaución el equipo para evitar accidentes
Equipo de seguridad
• Bata de laboratorio
Investigación previa
Contesta brevemente las siguientes preguntas:
1. Enuncia brevemente la 1ª ley de Newton relativa al movimiento.
2. ¿Cuáles son los requisitos para que exista la condición de equilibrio en un
sistema de dos dimensiones? (1ª. Condición de equilibrio.)
3. Explica brevemente qué es el momento de una fuerza o de torsión (, Mo)
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA Y CORRECTAMENTE ESCRITA
ESTAS PREGUNTAS SE ENTREGAN EL DIA DE LA PRACTICA, A MANO Y EN
UNA SOLA HOJA, MAS LA DE LA CARATULA
Equipo
1 Dinamómetro de 0 a 100 g
1 Dinamómetro de 0 a 500 g
2 Soportes universales
Hilo
1 Transportador
2 Pinzas de nuez
1 Regla graduada de 50 cm con perforaciones
2 Poleas
1 Juego de pesas
2 Balanzas
1 Regla de madera de 1 m de longitud
Desarrollo
Experimento no. 1
Estudiaremos el equilibrio 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, mide con cuidado los ángulos
formados por las cuerdas con la vertical.
Por el método analítico (∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑦 ∑ 𝐹𝑦 = 0), calcula la magnitud de las tensiones
T1 y T2.
Dibuja el diagrama de cuerpo libre 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.
FUERZA(g)
Valor
experimental
TABLA 1
Ángulo medido
Valor calculado
T1
T2
W
(Para el reporte tienes que entregar esta tabla con los datos que se piden y el procedimiento
de los valores calculados)
Experimento no. 2
En el experimento se aplica el principio de la balanza aritmética, donde se coloca
una regla que se mantiene suspendida con un dinamómetro hasta lograr el
equilibrio, colocando diferentes pesos F1 y F2 , como lo indica la figura no. 2.
Una vez alcanzado el equilibrio (esto se logra cuando la regla permanece en una
posición horizontal perfecta) se calcula la resultante de las fuerzas que actúan,
considerando el peso de la balanza y comparando los resultados con el
dinamómetro.
Dibuja el diagrama de cuerpo libre, tomando como origen el punto donde se
localiza el gancho del dinamómetro midiendo a partir de ese punto las
distancias a los centros de cada uno de los pesos considerados, y calcula la
suma de momentos ejercidos por cada una de las fuerzas, sin olvidar considerar el
sentido de giro. Anota tus resultados en la tabla 2.
FUERZA
MASA(g)
TABLA 2
FUERZA(N)
Vector de
posición (m)
Momento
(Nm)
F1
F2
W regla
Suma
Dibuja el diagrama de cuerpo libre y calcula la suma de momentos ejercidos por
cada una de las fuerzas, sin olvidar considerar el sentido de giro.
(Para el reporte tienes que entregar esta tabla con los datos que se piden y el procedimiento
de los valores calculados)
Experimento no. 3
En el tercer experimento se calcularán las reacciones en los apoyos de una viga
con carga. Para esto se requiere montar un sistema como el que se muestra en la
figura no. 3.
Coloca las masas m1 y m2 (cualquier valor que elijas m1 > m2) en las posiciones
sugeridas como se muestra en la figura no. 3 (no al centro y no una junto a la otra)
sobre la regla o colgadas de ella, de tal manera que el centro del plato de cada
una de las balanzas coincida con los extremos de la regla.
Con las pesas de cada una de las balanzas alcanza el equilibrio en cada una de
ellas, de tal forma que el sistema quede balanceado. La medida que obtengas en
cada una de ellas será la reacción experimental (convierte tus datos a Newtons).
Dibuja el diagrama de cuerpo libre, tomando como origen el centro de la
balanza 1, con sus distancias correspondientes a cada uno de los pesos y
utilizando las condiciones de equilibrio (ΣFy =0 y ΣM =0), calcula el valor de las
reacciones en los apoyos (R1 y R2) y compara tus cálculos con las lecturas de las
balanzas colocadas en los extremos de la regla.
Reacciones
R1
R2
TABLA 3
Valor experimental
g
N
Valor calculado
g
N
(Para el reporte tienes que entregar esta tabla con los datos que se piden y el procedimiento
de los valores calculados)