1° LABORATORIO DE MECÁNICA COMPOSICIÓN Y DESCOMPOSICIÓN DE VECTORES Universidad de pamplona, facultad de ingenierías y arquitectura, ingeniería de alimentos. INTEGRANTES Lucero Villamizar, código 1006407590, Yorman Leon Ortega, código 1004898840, Gissel Mariana Moreno, código 1118533615 OBJETIVOS 1. Encontrar la fuerza resultante de dos vectores. 2. Aplicar un sistema para comprender el análisis vectorial. 3. Verificar experimentalmente las condiciones de equilibrio para un sistema. MATERIALES Mesa de fueras Poleadas Anillo plástico Porta pesas Hilo Juego de masas Papel milimetrado RESUMEN DEL MARCO TEÓRICO Una fuerza es una acción tal que aplicada sobre un cuerpo modifica su velocidad (mediante una aceleración) la fuerza es una magnitud vectorial. En el sistema internacional se mide en Newton. En la mayoría de los casos no tenemos las coordenadas de los vectores, si no que tenemos su módulo y el ángulo con el que la fuerza esta aplicada, para sumar las fuerzas en este caso es necesario descomponerlas proyectándolas sobre los ejes y luego volver a componerlas en una resultante (composición y descomposición de fuerzas). Se le llama fuerza equilibrada a una fuerza con mismo módulo y dirección que la resultante (en caso de que sea distinta a cero) pero de sentido contrario. Es la fuerza que equilibra el sistema. Sumando vectorialmente a todas las fuerzas (es decir a la resultante) con la equilibrante se obtiene cero, lo que significa que no hay fuerza neta aplicada. Ninguna cantidad física puede ser medida con completamente certidumbre, para ello puede usarse una regla calibrada en centímetros, pero es muy poco probable que el final de la hoja coincida exactamente con una de las líneas de graduación de la regla. Para minimizar el error podría usarse una cinta métrica calibrada en milímetros, pero aun así hay un error mínimo de 1 milímetro, si se quiere una precisión más exacta se usa un interferómetro laser, pero incluso en este caso la incertidumbre será del orden de la longitud de onda de la luz. RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO Montaje experimental 1: suma de vectores Realice el montaje de las poleas y el juego de masas como se observa en la figura 3, para ello ubique la polea 1 en un ángulo 1 entre 0 y 90 grados (diferentes de 0 ° y 90 °) según indique el goniómetro de la mesa, regístrelo en la Tabla 1 como 1. Sobre la porta pesas que pasa por esta polea, coloque una masa menor que 150 gr, y regístrela en la tabla 1 como m 1.2. Ubique la polea 2 en un ángulo 2 entre 90 y 180 grados (diferentes de 90 ° y 180 °) según indique el goniómetro de la mesa y regístrelo e la tabla 1 como 2, sobre el porta pesas que pasa por esta polea, coloque una masa menor que 150gr, y regístrela en la tabla 1 como m 2.3. Ahora ubique la polea 3 y varíela masa de la porta pesas 3 hasta que quede centrado el anillo con el circulo dibujado sobre la mesa de fuerzas. Registre el ángulo de la polea 3 como (ángulo equilibrante) y la masa de la porta pesas 3 como (masa equilibrante) e la tabla 1. ANALISIS DE DATOS Masas m(gr)h m1= m2= m𝑟= m𝑒= Masas m(kg) m1= m2= m𝑟= m𝑒= F=mg(N) F1= F2= F𝑟= F𝑒= Ángulo (grados) 1= Masas m(gr) M1 Masas m(kg) M1 F=mg(N) F1 Ángulo (grados) M2 M3 M4 M2 mr me F2 Fr Fe Masas m(gr) Masas m(kg) F=mg(N) Ángulo (grados) CUESTIONARIO ¿Qué es un vector y cuáles son sus características? En física y matemáticas, un vector es un segmento de una línea recta, dotado de un sentido, es decir, orientado dentro de un plano euclidiano bidimensional o tridimensional. O lo que es lo mismo: un vector es un elemento en un espacio vectorial. Características de un vector: Dirección. Definida como la recta sobre la cual se traza el vector, continuada infinitamente en el espacio. Módulo o amplitud. La longitud gráfica que equivale, dentro de un plano, a la magnitud del vector expresada numéricamente. Sentido. Representado por la punta de la flecha que gráficamente representa al vector, indica el lugar geométrico hacia el cual se dirige el vector. Punto de aplicación. Correspondiente al lugar o punto geométrico en donde inicia el vector gráficamente. Nombre o denominación. Representado mediante una letra que acompaña al vector gráficamente representado, y que coincide con la magnitud que expresa o con la suma de los puntos de inicio y fin de su valor. ¿En qué consiste el método del paralelogramo? Explique con un ejemplo. El método del paralelogramo es un método gráfico para sumar dos vectores en el plano. Se utiliza con frecuencia para encontrar la resultante de dos fuerzas aplicadas a un cuerpo o de dos velocidades, como en el caso de un nadador que pretende cruzar perpendicularmente un río y es desviado por la corriente. Para construir el paralelogramo, los orígenes de los vectores a sumar, dibujados a escala, deben coincidir en un punto. Figura 1. El método del paralelogramo para sumar dos vectores Luego se dibujan líneas auxiliares paralelas a cada vector, que lleguen hasta el extremo del otro, tal como se muestra en la figura superior. El vector suma o resultante, también llamado fuerza neta, es el vector Fnet, que se obtiene dibujando el vector que va desde el origen común de F1 y F2, hasta el punto donde se intersecan las líneas paralelas auxiliares. En el diagrama de la figura estas se representan mediante líneas punteadas. . Sean los vectores 𝐴⃗ = 4𝑖̂+ 5𝑗̂ y 𝐵⃗⃗ = −2𝑖̂+ 3𝑗̂, encontrar la magnitud y dirección del vector resultante gráficamente y analíticamente. Ilustración 12. Gráfica de los vectores 𝐴⃗ = 4𝑖̂+ 5𝑗̂y 𝐵⃗⃗ = −2𝑖̂+ 3𝑗̂ y el vector resultante � Sea el vector con coordenadas polares 𝐴⃗ (𝑟, 𝜃) = (6,38°), graficar el vector en el plano xy y encontrar sus componentes rectangulares 𝐴⃗ (𝑥,𝑦). De coordenadas polares a rectangulares. Hallar el valor de X. Hallar el valor de Y. 𝐴⃗ (4.7, 3.7) coordenadas rectangulares. REFERENCIAS Vector - Qué es, definición, características, tipos y ejemplos. (s. f.). Concepto. Recuperado 23 de septiembre de 2022, de https://concepto.de/vector/ Zapata, F. (2020, 23 junio). Método del paralelogramo: ejemplos, ejercicios resueltos. Lifeder. Recuperado 23 de septiembre de 2022, de https://www.lifeder.com/metodo-del-paralelogramo/