Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del poder Popular
para la EducacinUniversidad del ZuliaMaracaibo Edo-ZuliaMateria:
Laboratorio de Fsica
Practica N 4(Fuerza Coplanares Concurrentes)
Realizado por: Rony Vargas C.I: 24.241.143 Luis Castillo C.I:
26.242.057 Andrs Rodrguez C.I:21.361.523
Maracaibo, 26 de Enero del 2016IntroduccinSe entiende por
magnitud fsica cualquier nmero empleado para describir
cuantitativamente un fenmeno fsica, por ejemplo: Masa, velocidad,
tiempo y fuerza.Las magnitudes fsica se clasifican: Fundamentales,
derivadas, Escalares y Vectoriales.En esta prctica se enfoca en el
estudio de la fuerza, que se refiere a una magnitud fsica que se
manifiesta de manera lineal y representa la intensidad de
intercambio entre dos partculas o cuerpos. La fuerza, como
magnitud, tiene un sistema de unidad y puede manifestarse de
diferentes maneras.Dentro del Sistema de Unidades la fuerza es
representada por el Newton, que es unidad de medida, cuyo smbolo es
N.Tambin se ir definiendo cada clasificacin de las magnitudes
fsica, las fuerzas concurrentes, coplanares y la explicacin de los
valores tericos y experimentales y las grficas que se realizaron a
travs de los mtodos grficos que son el paralelogramo y Polgono. Por
ltimo se realizaron las conclusiones y anlisis de los resultados
que se obtuvieron en el laboratorio.
Objetivos Determinar la resultante de varias fuerzas coplanares
concurrentes usando los mtodos de adicin de vectores. Verificas la
condicin de equilibrio de un cuerpo sometido a fuerzas coplanares
concurrentes, en una mesa de fuerza.
1) Fundamentos tericos Se definirn algunos conceptos bsicos
referentes a la prctica que se realiz en el laboratorio: Magnitud
fsica: es un valor asociado a una propiedad fsica o cualidad
medible de un sistema fsico, es decir, a la que se le puede asignar
distintos valores como resultado de una medicin o una relacin de
medidas. . Las magnitudes fsicas semidenusando un patrn que tenga
bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de
esa propiedad que posea el objeto patrn. Entre la clasificacin de
algunas magnitudes fsicas se encuentran:
Fundamentales: son aquellas cuya medicin se realiza
independientemente de cualquier otra magnitud fsica Derivadas: son
aquellas que vienen expresadas en funcin de magnitudes fsicas
fundamentales. Escalares: son aquellas que quedan completamente
especificadas mediante un nmero acompaado de su respectiva unidad,
es decir, poseen solamente magnitud. Vectoriales: adems de un
mdulo, estas magnitudes fsicas requieren de una direccin y de un
sentido para quedar completamente especificadas.
Fuerza: es unamagnitudanomala vectorial que mide la intensidad
del intercambio de la hipotenusa demomento linealentre
dospartculasexactas osistemas de partculas. Es la capacidad del
cuerpo para vencer o ejercer una tensin contra una resistencia.
Fuerzas coplanares: es un conjunto de fuerzas que se encuentran en
el mismo plano y que tiene el mismo punto de aplicacin (Fuerzas
concurrentes). Cualquier conjuntos de fuerzas coplanares
concurrentes puede reemplazarse por una sola fuerza cuyo efecto es
el mismo que el de su fuerzas dadas y que se denomina su
resultante. Fuerzas concurrentes: se conoce como fuerzan
concurrentes a las fuerzas cuyas lneas de accin se intersecan en un
punto. Si se trasladan todas las fuerzas del sistema dado por sus
lneas de accin al punto comn de interseccin de estas lneas, el
punto O, entonces, segn el principio de la transmisibilidad, la
accin del sistema sobre un cuerpo rgido no cambiara. Por lo tanto,
cualquier sistema de fuerzas concurrentes puede ser sustituido por
un sistema de fuerzas equivalente aplicadas a un mismo punto.2)
Materiales y equipos utilizados.Los materiales y equipos que se
utilizaron para realizar la prctica en el laboratorio fueron los
siguientes: Juegos de Escuadras. Transportador. Clavija. Porta
Polea. Aro. Cuerda. Portapesas.3) Desarrollo Experimental.Para
realizar la prctica se tomaron los valores de la siguiente
tabla:Problema N-F1F2F3
FuerzanguloFuerzanguloFuerzangulo
1150 N0110 N70250 N135
2200 N0100 N55200 N135
3200 N0100 N41150 N130
4200 N0200 N97150 N138
5150 N0200 N79150 N154
6100 N0200 N71160 N144
Primero se tomo la prueba con las dos primeras fuerzas F1 Y F2
de los cuales se obtuvieron los siguientes resultados
experimentales:
Ahora se tomaron la prueba con las tres fuerzas F1, F2 Y F3 de
los cuales se obtuvieron los siguientes resultados
experimentales:
4) Desarrollo Terico. Los clculos tericos se realizaron a travs
del mtodo de la descomposicin de fuerzas en sus componentes
rectangulares. Se utiliz las siguientes formulas:
Primero se realizo para las fuerzas F1 y F2, de los cuales se
obtuvieron los siguientes resultados: Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Despus se realizo agregando la tercera fuerza (F3) y se
obtuvieron los siguientes resultados: Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
Para la Parte
6) Anlisis de resultados.Para obtener el margen de error entre
el valor experimental y valor terico se utiliza la frmula del error
relativo que es el cociente entre el error absoluto de la medida y
el valor real de sta. Suele expresarse en %
El clculo del error relativo en un proceso de medida nos aporta
ms informacin que el simple clculo del error absoluto. Clculos del
Margen de Error de las Fuerzas F1 y F2.
Clculos del Margen de Error de las Fuerzas F1, F2 y F3.
Clculos del Margen de Error de los ngulos de las Fuerzas F1y
F2.
Clculos del Margen de Error de los ngulos de las Fuerzas F1, F2
y F3.
Se puede observar que solamente hubieron tres valores con el mas
del 10% de error por lo cual se concluir que hubo una mala prueba
experimental para eso dichos valores mientras que los otros valores
no tuvieron tanto margen de error, sino ms bien estuvieron cerca de
dar el mismo resultado.
ConclusionesA travs de este informe prctico fue posible
comprobar el comportamiento de las fuerzas coplanares
concurrentes.Si en un sistema se aplican distintas fuerzas, estas
pueden ser expresadas en una sola fuerza, la llamada fuerza
resultante. Es decir, si uno aplica la fuerza resultante en un
sistema, va a dar el mismo resultado que se obtuvo al aplicar todas
las fuerzas. Adems esta fuerza resultante puede ser obtenida con
las diferentes operatorias de suma vectorial. Se obtuvieron valores
experimentales de los cuales utilizamos materiales que se nombraron
anteriormente, con eso obtuvimos la fuerza equilibrada para cada
parte de la prueba que en este caso fueron seis veces que se
realizo el mismo procedimiento, primero con la fuerza F1 y F2
despus se termino agregando una tercera fuerza F3.Para determinar
los valores Tericos de estas fuerzas se utilizaron los mtodos
analticos que son el de descomposicin de fuerzas en sus componentes
rectangulares y los mtodos de las relaciones trigonomtricas (ley de
seno y coseno).Se realizaron las graficas en hoja de papel
milimetrado para observar el comportamiento de cada fuerza con
respecto al eje X y Y. Se utilizo la frmula del error relativo para
ver el margen de error que haba entre el valor experimental y el
valor terico con lo cual se pudo observar que no era mucho la
diferencia pero hubieron tres valores en el cual dieron ms del 10%
por lo que se puede concluir que en esos tres resultados hubo un
pequeo error de prueba experimental.
