1,-Equilibrio de Fuerzas

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    EQUILIBRIO DE FUERZAS

    I.-OBJETIVO:

    1. comprobar la primera condicin de equilibrio para un sistema de fuerzas

    concurrentes en un punto.2. comprobar la segunda condicin de equilibrio para un sistema defuerzas que actan en diferentes puntos de aplicacin.3. aplicar la descomposicin vectorial, operaciones de vectores.

    II.- FUNDAMENTO TEORICO:

    Primera ley de newton

    ey de inercia de !ewton" todo cuerpo permanece en el estadode

    reposo o en el estadode movimientocon velocidadconstante, siempreque no e#ista agente e#terno $fuerza% capaz de modi&car dic'osestados.

    (uerza" es todo aquello capaz de modi&car el estado original de loscuerpos. estas fuerzas pueden ser de accin directa $fuerza e#ternaaplicada directamente sobre un cuerpo% o de accin a distancia $comopor e)emplo las fuerzas gravitacionales, electromagn*ticas, fuertes yd*biles%.

    +quilibrio" se dice que un cuerpo esta en equilibrio si estepermanece en reposo o en movimiento con velocidad constante. ncuerpo se encuentra en equilibrio cuando no sufre cambio ni en suestado de reposo ni en su movimiento de traslacin ni en el de rotacion.en consecuencia se dice que un cuerpo esta en equilibrio"

    1.- cuando esta en reposo o se mueve con movimiento uniforme y

    2.- cuando no gira o lo 'ace con velocidad constante.

    /ondiciones de equilibrio"

    +quilibrio de una part0cula" a condicin necesaria y su&ciente paraque una part0cula permanezca en equilibrio $en reposo% es que la

    resultante de las fuerzas que actan sobre ella sea cero.

    !aturalmente con esta condicin la part0cula podr0a tambi*n moverse

    /on velocidad constante, pero si est inicialmente en reposo la anterior esuna condicin necesaria y su&ciente.

    +quilibrio de un cuerpo r0gido" +n el desarrollo de la estticaconsideraremos situaciones de equilibrio de cuerpos r0gidos, es decirque no se deforman. +n rigor no e#isten cuerpo sin deformables, demanera que la aplicacin de las leyes de la esttica es una

    apro#imacin que es buena si las deformaciones son despreciablesfrente a otras dimensiones del problema. +l tema de la esttica decuerpos deformable es el tema de otros cursos.

    http://www.monografias.com/trabajos14/sirisaac/sirisaac.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/sirisaac/sirisaac.shtml
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    i el cuerpo r0gido permanece en equilibrio con el sistema de fuerzase#teriores aplicado, entonces para que todas las part0culas est*n enequilibrio es su&ciente que tres de sus part0culas no colineales est*n enequilibrio. as dems no pueden moverse por tratarse de un cuerpo r0gido.as condiciones ba)o las cuales un cuerpo r0gido permanece en equilibrioson que la fuerza e#terna resultante y el torque e#terno resultante

    respecto a un origen arbitrario son nulos, es decir"iendo un punto arbitrario. 4e acuerdo a

    e constata que entonces el torque resultante es cero respecto a cualquierpunto.

    III.- INSTRUMENTOS DE LABORATORIO:

    - na computadora" - Programa data studio"

    - 5nterface sciencie6ors'op

    789"

    - 2 sensor de fuerza $/1-:837%"

    91 disco ptico de 'art

    $(orce;able%"

    91 )uego de pesas"

    - /uerdas ine#tensibles" - na regla de un metro"

    http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml
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    - n soporte de accesorios"- na escuadra o un

    transportador"

    IV. PROCEDIMIENTO

    1) PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO

    5nstalar el equipo tal como se muestra en la &gura

    as poleas en dos posiciones diferentes y veri&queque la argollita se encuentre en el punto de equilibrio solo por laaccin de las cuerdas con sus respectivas pesas.

    os pesos 61y 62 y la fuerza de tensin ; en el ensor de (uerzasrepresentan la accin de tres fuerzas concurrentes. os ngulos ?1 ,?2y?3 $para la fuerza de la tensin ;% de la &gura 91 indican el sentido y ladireccin de estas tres fuerzas concurrentes tal como se observa en la&gura 91 /uando logra instalar el equipo en la posicin mostrada por la &gura

    91. retriste bien los datos en la tabla 1.1 5nstale el equipo mostrado en la &gura 1 para otros magnitudes de

    pesos 61y 62 . @epita cuatro veces este procedimiento, en algunosde ellos considere que la fuerza de tensin registrado por el sensorde fuerzas este en direccin vertical$?3 A 9B%

    ;CDC 1.1n =1E

    $g% =2E $g% ;E $newton% ?1 ?2 ?3

    91 88g 78g 9,8F! G9B 1H9B 139B

    92 7Fg 78g 1,99! 119B 179B F9B

    93 88g 38g 9,H9! 189B F9B 139B

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    9H H9g 37g 9,7G! 129B 129B 119B

    2) SEGUNDA CONDICION DE EQUILIBRIO

    5nstale el equipo. a cuerda de tensin que contiene el sensor de

    fuerza forma un ngulo de G9B con el soporte universal al cual estasu)etado. Da)o la inIuencia de todas las fuerzas que actan sobre elcuerpo r0gido, esta debe estar en equilibrio de rotacin.

    @egistre los valores de la correspondientes masa m1de las pesasque se muestran en la &gura as0 mismo, registre los valores de lasdistancias de los puntos de aplicacin al punto de contacto delcuerpo r0gido con el soporte universal$5%

    @egistre tambi*n la lectura observada a trav*s del sensor de fuerzasy el ngulo de inclinacin ? del cuerpo r0gido con respecto a la

    super&cie de la mesa.

    @epita este procedimiento cuatro veces 'aciendo variar los valoresde las masas mipara cada la cuerda que contiene dinammetrosiempre esta en posicin 'orizontal.

    ;CDC 1.2

    ! m1i $g% m2i$g% m3i $g% 1i$cm% 2i$cm% 3i$cm% ;i$!% ?1

    91 198g G8 g 298 g 21 cm 89.8cm

    78.8cm

    9.:9 88B

    92 188 g 128 g 128 g 21 cm 89.8cm

    78.8cm

    9.3: 88B

    93 :8 g 139 g 179 g 21 cm 89.8cm

    78.8cm

    9.HF 88B

    9H 79 g 138 g 128 g 21 cm 89.8cm

    78.8cm

    9.28 88B

    V. CUESTIONARIO:

    Qu ! "# $%&'$#(C* ! *$+ "# $%&'$#(

    a inercia es una propiedad que tienen los cuerpos quienes en forma

    natural tienden a a conservar su velocidad es decir su movimientouniforme es constantemente contrastado en nuestro vida cotidiana

    a inercia se mide con la unidad de $m%

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    %u*& '* *,%$* u&/#! 0&%#! u U+. '%'(

    1. (uerza centr0peta

    2. (uerza de gravedad

    3.normal . H. (uerza de friccin

    8. fuerza de reaccin

    :. peso

    "#3& "# u$4#"%'$# %& "! #%5u"! &6&!%#+!% "#! 75u! 1.8# 9 1.83 '% ! 4#"&! $% u'u#& "! '"'u"! ! +'$&

    VI.- CONCLUSIONES:

    4espu*s de 'aber estudiado y analizado diferentes e)emplos reales deequilibrio, podemos llegar a la conclusin de que en todo cuerpo y en todomomento y a cada momento estn interactuando diferentes tipos defuerza, las cuales ayudan a los cuerpos a realizar determinadosmovimientos o, a mantenerse en estado de equilibrio, ya sea esttico odinmico.

    +l equilibrio de fuerzas es uno de los temas que se 'an propuesto en elcurso de f0sica y en el laboratorio de f0sica es un tema muy esencial parael estudiante y el uso de este tema ser muy til ya que es uno de losrequisitos para todos los estudiantes dominar el tema o curso de f0sica.

    VII.- BIBLIOGRAFIA:

    (0sica J =aizteguiKabato J +dicin1

    (0sica, /urso +lemental" =ecnicaJ Clonso =arcelo

    (0sica;omo 5 J erway @aymond

    4inmica 55" =ecnicaPara 5ngenier0ay sus Cplicaciones J 4avid L.=acMillK6ilton

    ears JNemansOy Joung (0sica niversitaria

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    http://www.monografias.com/trabajos901/nuevas-tecnologias-edicion-montaje/nuevas-tecnologias-edicion-montaje.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/nuevas-tecnologias-edicion-montaje/nuevas-tecnologias-edicion-montaje.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtml