Lab 3 Mesas de Fuerzas

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR ESCUELA DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA GUÍAS DE LABORATORIO DE FÍSICA DIRIGIDO A LA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA: FÍSICA II PRÁCTICA N°: 3

TEMA: FUERZAS DE ROZAMIENTO ESTÁTICO Y DINÁMICO. PLANO HORIZONTAL GRUPO: #4 NOMBRE DEL ALUMNO: Cristina Díaz INTEGRANTES: Andrea Dávila, Pablo Almagro, Gabriela Escobar, Xavier Paredes. CURSO Y PARALELO: Segundo, Paralelo 3. OBJETIVOS:  Profundizar la composición y descomposición de fuerzas.  Comprobar que todo sistema de fuerzas debe estar en equilibrio.  Determinar experimentalmente las componentes de uno o de varios vectores.  Analizar el funcionamiento de la mesa de fuerzas. MATERIAL NECESARIO  Mesa de fuerzas con tres dinamómetros  Mesa de fuerzas con pesas  Juego de pesas  Porta pesas  Graduador  Hojas de papel bond PROCEDIMIENTO: a) En la mesa de fuerzas con pesas: 1. Para empezar debemos fijar las poleas, colocamos 3 porta pesas en los extremos de las cuerdas que pasan por las poleas, y procedemos y aumentar gradualmente el peso en cada extremo hasta lograr un equilibrio. 2. Se repite este procedimiento cambiando la posición de las poleas. b) En la mesa de fuerzas con dinamómetros: 1. tomamos una hoja de papel en blanco y trazamos un eje de coordenadas. Debemos Colocar el origen del plano sobre el centro de la mesa de fuerzas.

1. Tomar los dinamómetros y ubicarlos de tal manera que el aro q los une quede justo sobre el origen del plano antes establecido. 2. Leer la medición que el dinamómetro indica. 3. Medir con un graduador los ángulos que cada dinamómetro forma con los ejes. 4. Repetir este proceso con 3 combinaciones de ángulos diferentes. 5. Anotar los datos adquiridos en la tabla adjunta.  CÁLCULOS Y GRÁFICAS Tabla I Ensayos masa Módulo F1= 0,25 2,45 N° 1 F2= 0,25 2,45 F3= 0,4 3,92 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’ F1= 0,17 1,66 N° 2 F2= 0,18 1,76 F3= 0,23 2,25 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’ F1= 0,12 1,17 N° 3 F2= 0,18 1,76 F3= 0,28 2,74 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’

Ángulo θ 129 200 243

Fx -1,54 -2,3 -1,78

Fy 1,9 -0,84 -3,49

101 200 330

 -0,32 -1,65 1,95

 1,63 -0,6 -1,13

131 184 345

 -0,78 -1,76 2,65

  0,88 -0,12 -0,71





Tabla II Ensayos

Módulo F1= 6,08 N° 1 F2= 6,28 F3= 5,98 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’ F1= 11,08 N° 2 F2= 10,69 F3= 11,38 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’ F1= 15,5 N° 3 F2= 15,79 F3= 14,02 Sumatorias en ‘X’ y ‘Y’

Ángulo θ 78 309 110

Fx 1,26 3,95 -2,05

Fy 5,95 -4,88 5,6

11 212 238

 10,88 -9,07 -6,03

 2,11 -5,67 -9,65

334 91 202

 13,93 -0,28 -12,99

 -6,79 15,79 -5,25





RESPONDA  Si la sumatoria de fuerzas no es igual a cero, enumere tres causas posibles de error. ¿Por qué el plano de la mesa de fuerzas debe ser horizontal?

  

Medición incorrecta de los ángulos con el graduador. No centrar bien el aro de los dinamómetros con el origen de los ejes. Si los dinamómetros no están “en cerados.”

 ¿En cuál de los dos métodos considera que hay menos error, en el método analítico o en el método gráfico? Yo considero que el método grafico, ya que pueden haber errores en las mediciones de masas y ángulos.  En los sistemas de 3 fuerzas, ¿Pueden producirse el equilibrio estando las 3 en el primero y segundo cuadrante?. Razone su respuesta.  Si yo creo que sí, pero la fuerza del primer plano debe ser mayor que las otras dos, para explicarlo yo pondría un ejemplo de un trípode que sostiene una videocámara, ya que está formado por una pata frontal, y dos detrás de esta que la sostienen.  Indique las bondades y las deficiencias que encuentra en este equipo. Debería tener medidas y grados para que se pueda agilitar el trabajo. CONCLUSIONES:  Pude comprobar que el punto donde las tres fuerzas son concurrentes, ese es el punto de equilibrio.  No puede haber equilibrio si todas las fuerzas estas en un mismo cuadrante, ya que todas serán positivas, y su sumatoria no sería cero. RECOMENDACIONES:  Ser lo más exacto posible para que el aro este sobre el origen del eje de coordenadas, ya que si existe el error, calcular el porcentaje es más complicado.  Yo recomendaría que el aro de los tres dinamómetros sea más pequeño para tener mayor exactitud.  Para el desarrollo de la práctica se debe tener en cuenta los conceptos de composición y descomposición de vectores, funciones trigonométricas, suma y resta de vectores. BIBLIOGRAFÍA 1. Serway, Raymond. Física, Tomo I, 5ta. Ed., Editorial Mac GrawHill, 2001 2. Página de internet: mailxmail, 2007, tema: Iniciación http://www.mailxmail.com/curso-iniciacion-fisica/equilibrio

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