Laboratorio de Fisica Fuerzas

ADICION DE FUERZAS: RESULTANTE Y EQUILIBRIO OBJETIVOS:    

Medir el módulo de un vector fuerza usando dinamómetros. Verificar que los vectores cumplen cumplen la definición de la adición adición de vectores.

 Verificar experimentalmente las condiciones de equilibrio para un sistema de fuerzas. Determinar las fuerzas de acción y reacción sobre una superficie, a través de las componentes del peso de un objeto sobre ella.

MATERIALES:

KIT DE EXPERI MENTOS

Figura 1.

Tablero

de experimentación de f uerzas coplanares.  Dinamómetro  Plano inclinado.  Masa rodante  Poleas  Hilo  Juego de masas.  Anillo

CONCEPTOS: FUERZA: toda vez que dos cuerpos interactúan surge entre ellos una magnitud, que además de valor tiene dirección, sentido y punto de aplicación, es esta magnitudque hace que los cuerpos estén en equilibrio, que cambien la dirección de su movimiento o que se deformen.En general asociamos con los efectos de: sostener,estirar, comprimir, jalar, empujar, tensar, atraer, repeler, etc. Un sistema de fuerzas concurrentes es aquel cuyas líneas de acción se cortan enun solo punto. Y su resultante es la sumatoria de ellas. En la practica un cuerpo enequilibrio de traslación puede

encontrarse en reposocontinuo (v  = 0 ), o moviéndose con velocidad constante, sumatoria de fuerzas igual a cero.

La magnitud de una fuerza se puede medir con un dinamómetro, instrumento que está provisto de un resorte que se def orma en relación con la fuerza aplicada sobre él. Según la Ley de Hooke, la deformación que experimenta un cuerpo es directamenteproporcional a la fuerza que la produce.

Leyes de Newton:  ³Un cuerpo permanecerá en reposo o moviéndose con velocidad constante amenos que actúe sobre él una fuerza´. (ley (ley de inercia) inercia)  ³La aceleración adquirida por un cuerpo sobre el que actúa una fuerza externano equilibrada, es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él´. (Fuerza = masa x aceleración)  ³Si un cuerpo ejerce sobre otro una fuerza o acción, recibirá de éste otrafuerza de igual valor y dirección pero en sentido contrario, llamada reacción´. (Acción y Reacción). Reacción).

PROCEDIMIENTO A: Equilibrio. 1. Hacer el montaje como se indica en la Figura del tablero tablero de fuerzas coplanares. coplanares. 2. Con el uso uso del dinamómetro dinamómetro determinar los pesos pesos de las masas correspondientes. correspondientes. 3. Leer los valores de los ángulos ángulos bajo los cuales cuales el sistema se encuentra en equilibrio. 4. Plantear la condición condición de equilibrio para este este sistema. sistema. 5. Obtener de forma teórica el valor de las tensiones en las cuerdas. 6. Repetir para otros valores de masa. 7. Verificar con el uso del dinamómetro dinamómetro estos valores. 8. Evaluar el el porcentaje porcentaje de error en la medición.

PROCEDIMIENTO B: Acción y reacción (plano inclinado)

Figura 2.

Figura 3.

1. Mida el el valor de la masa rodante. 2. Sobre el tablero de fuerzas ajuste el montaje que se muestra muestra en la figura 2. o o 3. Para variaciones del ángulo ángulo de inclinación del plano inclinado(entre 10 y 100 ), mida el valor de la tensión en la cuerda para el estado de equilibrio, en cada uno de los ángulos variados. 4. Determine el el valor de las componentes componentes del vector peso. 5. La relación entre la normal normal y la paralela a la superficie es dada por el coeficiente de rozamiento. En nuestro caso que valor tiene este coeficiente? 6. Qué representan representan los valores de estas componentes del vector peso para el equilibrio del cuerpo?. o 7. Realice el montaje mostrado en la figura 3. ( 90 entre Fx y Fy) 8. Mida el valor Fy para cuando el objeto justo inicie ascenso sobre el plano i nclinado. 9. Determine el valor Fx, para la condición anterior. 10. Que representan físicamente estos valores Fx y Fy sobre el sistema estudiado?. 11. Es comparable el valor del coeficiente de rozamiento en esta condición con el obtenido en el procedimiento A?. 12. Analice las posibles fuentes de error y como minimizarlas. minimizarlas.

 ANALISIS DE RESUL T ADOS Y CONCLUSIONES