RECUERDE LEER E INTERPRETAR TODA LA GUIA ANTES DE INGRESAR A LA PRACTICA DE LABORATORIO

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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS AREA DE FÍSICA

LABORATORIO DE FÍSICA I – MA1003 GUIA N°3

TITULO DE LA PRÁCTICA: VECTORES

1. OBJETIVO

1.1 Objetivo general

Determinar los parámetros que intervienen en la composición y descomposición de fuerzas.

Objetivos específicos Calcular la fuerza resultante y equilibrante de un sistema de fuerzas Establecer el modelo de la composición de un sistema de fuerzas Solucionar un sistema de fuerzas mediante su descomposición 2. MARCO TEORICO Consulte en el texto guía sobre las temáticas Sistemas de coordenadas, vectores y escalares, propiedades de los vectores, componentes de un vector y vectores unitarios. 3. MATERIALES Y EQUIPOS

1 Tablero magnético

3 Poleas

1 Dinamómetro

3 Portapesas

1 Juego de masas

1 Hilo

1 Anillo plástico

1 Graduador magnético

5 Hojas de papel milimitrado

1 regla graduada

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4. PROCEDIMIENTO 4.1. Fuerza equilibrante y resultante Arme el equipo como se muestra en la figura.1

Figura.1 Tenga en cuenta la masa necesaria para que el resorte despegue del cero, es decir, la masa del portamasas, añada masas y anote este resultado para ser restado de las siguientes medidas que haga con el dinamómetro. Utilice el dinamómetro y el graduador magnético para determinar la magnitud y

dirección de la fuerza resultante Fe y de la fuerza equilibrante F. (3 veces usando diferentes masas) genere una tabla y apunte sus resultados, se sugiere como modelo la tabla 1.

4.2 Composición de fuerzas

Utilice las poleas y los juegos de masa como se muestra en la figura 2 donde se muestran dos fuerzas conocidas F1 y F2. Para evitar que estas masas desplacen el anillo fuera de la posición central, utilice el pin que se encuentra en el graduador magnético.

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Figura 2 Ajuste el dinamómetro para determinar la magnitud de Fe como se muestra, mantenga el dinamómetro en forma vertical y use una polea para direccionar la fuerza del dinamómetro en la forma deseada. Mueva el dinamómetro para variar la magnitud de la fuerza y la polea correspondiente al dinamómetro para variar la dirección hasta que el anillo plástico quede centrado con el anillo dibujado en la escala graduada. NOTA: Para minimizar el efecto da la fricción en la polea, mueva el hilo de una de las componentes hasta que se equilibre, repita este proceso las veces que sea necesaria, esto ayuda a que la fuerza que convergen en el anillo sea una fuerza verdadera cuando esta se encuentre en equilibrio. Registre la magnitud de la fuerza F1, F2, y Fe, el valor de las masas M1 y M2 incluyendo las masa del porta pesas y también θ1, θ2 y θe, tómelo con respecto al cero de graduador , efectúe 3 mediciones diferentes. Genere una tabla y apunte sus resultados. 4.3 Descomposición de fuerzas Arme el siguiente montaje En este montaje, adicione fuerzas concurrentes vectorialmente para determinar la dirección y la magnitud de las fuerzas combinada. Usted debe encontrar en este caso dos fuerzas que al sumarse vectorialmente, tenga el mismo efecto que la fuerza original. Tenga en cuenta que las fuerzas estén situadas en el eje y y x respectivamente.

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Figura 3 Registre la magnitud de la masa, componente de las fuerzas, la fuerza resultante y el ángulo. Efectúe 3 mediciones diferentes. Genere una tabla y apunte sus resultados. Se sugiere como modelo la tabla 2. MODELO DE TABLAS

Magnitud de Fe = Magnitud de Fr =

Dirección de Fe = Dirección Fr =

Tabla 1. Fuerza resultante y equilibrante

Masa(g)

Fuerza(N) Angulo (grados)

F

Fx

Fy

Tabla 2. Relación entre fuerza, masa y ángulo

5. PREGUNTAS Conteste las siguientes preguntas

1. Describa brevemente 3 métodos para hallar la resultante de dos o más vectores. 2. Apunte la magnitud y la fuerza resultante de acuerdo con la figura 1

3. Con respecto a la figura 2 y a la tabla 2 ¿Que relación existe entre Fe, Fr, θ1 y θ2?

4. Dibuje las magnitudes de F1, F2, y Fe en hojas milimetradas, tenga en cuenta la

escala a utilizar y mediante el método del paralelogramo halle la resultante de F1 y F2, Anexe las hojas al informe

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5. Compare la fuerza equilibrante obtenida del experimento teórica con la obtenida por el método del paralelogramo y establezca, porcentaje de diferencia y las posibles causas del mismo.

6. Obtenga la resultante de uno de los anteriores montajes utilizando el método de

composición y descomposición de fuerza. Realice los cálculos necesarios

7. Para el numeral 4.3 halle las componentes Fx, y Fy a partir de F en forma analítica , compárelo con el valor experimental y determine el porcentaje de error y sus posibles causas

6 BIBLIOGRAFIA

1 PASCO. Guías de laboratorio. 1996.

2 RICHARD. Feynman. Física. México: Addison Wesley, 1998. 1v.

3 SEARS, Francis y ZEMANSKY, Mark. Física Universitaria. Pearson Educación, 1999. 1v.

4 SERWAY, Raymond. Física. México: Mc-Graw Hill, 2001. 1 v. 5 Disponible en Internet: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

6 Disponible en Internet: http://home.a-city.de/walter.fendt/phe/springpendulum.htm