Laboratorio 14

Laboratorio 14 Equilibrio de Rotacion OBJETIVOS:  

Identificar las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido. Verificar el cumplimiento de las condiciones de equilibrio para un cuerpo rígido en particular.

MARCO TEORICO: Se tiene un cuerpo que puede girar alrededor de un eje fijo perpendicular al plano del dibujo en el plano O.

Si aplicamos la fuerza F1 en un punto A del cuerpo, este no se mueve. Si aplicamos ahora la fuerza F2 de igual magnitud que F1 en el mismo punto A, el cuerpo gira. Si desplazamos esta fuerza al punto B, el cuerpo girara mas rápidamente. Esto indica que el efecto que produce una fuerza sobre un cuerpo que puede girar, respecto a un eje fijo, depende de la dirección de la fuerza aplicada y de su distancia al eje de rotación. La cantidad física que define esta tendencia a girar se denomina torque o momento de una fuerza, es una cantidad cuy magnitud esta dada matemáticamente como:

 = Fb Donde b es el brazo de la fuerza definido como la distancia medida desde el eje de giro hasta la línea de acción de la fuerza en forma perpendicular . Para que un cuerpo rígido esté en equilibrio es necesario que se cumplan dos condiciones: 1. Equilibrio de traslación: 2. equilibrio de rotación:

ΣF=0 Σ

=0

MATERIALES: 2 varillas soportes 1 regla 2 porta pesas 1 juego de pesas PRE-INFORME: 1. definir los siguientes conceptos: 

Momento de fuerza o torque:

En mecánica newtoniana, se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden. También se le denomina momento dinámico o sencillamente momento. 

Primera condición de equilibrio:

Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry (en 2D) debe ser cero; es la condición para que un cuerpo esté en equilibrio:



Segunda posición de palancas:

La condición para que una palanca se mantenga en equilibrio es que la suma de los momentos de fuerza motriz y de la resistencia sean nulas. 

Pares de fuerza:

Par de fuerzas, es un sistema formado por dos fuerzas de la misma intensidad o módulo, de la misma dirección (paralelas) y de sentido contrario. Al aplicar un par de fuerzas a un cuerpo se produce una rotación o una torsión. La magnitud de la rotación depende del valor de las fuerzas que forman el par y de la distancia entre ambas, llamada brazo del par. Un par de fuerzas queda caracterizado por su momento. El momento de un par de fuerzas, M, es una magnitud vectorial que tiene por módulo el producto de cualquiera de las fuerzas por la distancia (perpendicular) entre ellas d. Esto es: 2. Ejercico:

En donde se debería poner el punto de apoyo para que el sistema de la figura este en equilibrio, teniendo en cuenta que el peso de la viga es de 50N y las fuerzas son F1= 28N, F2= 42N.