Esttica Primera Condicin de Equilibrio

Esttica Primera Condicin de EquilibrioTECSUP P.F.R.

LABORATORIO DE MECNICA DE SLIDOSPrctica de Laboratorio N 1ESTTICA PRIMERA CONDICIN DE EQUILIBRIO

REPORTE

Integrantes:RIVERA MARTNEZ, Ral SebastinPALACIOS QUISPE, Jos Luis

Grupo: C11- 02 AMesa: 06Profesor: Garcs Crdova, WalmerSemana 2Fecha de realizacin: 21 FebreroFecha de entrega: 28 de Febrero

2015 IINTRODUCCINCuando vemos que un automvil permanece estacionado en la pista o cuando ese mismo automvil est avanzando con una velocidad constante en un plano uniforme, se puede decir que ambos casos se refieren a la esttica? El automvil en ambos casos est en equilibrio? La respuesta la encontraremos con este nuevo tema de Esttica y Primera Condicin de Equilibrio.En este primer laboratorio, verificaremos la primera condicin de equilibrio, propuesta por Sir Isaac Newton. Conforme revisemos el fundamento terico nos daremos cuenta que existen dos tipos de equilibrio, pero en esta sesin, solo estudiaremos el equilibrio esttico. Este tipo de equilibrio plantea que no habr movimiento, ni en el eje horizontal ni el eje vertical; por lo tanto, decimos que la suma de fuerzas en ambos ejes es nula.Con todos los resultados obtenidos, encontraremos un porcentaje de error, comparndolos con los valores tericos y estableciendo el porqu de tales variaciones. Podremos hallar los valores, tanto tericos como experimentales, con el diagrama de cuerpo libre (D.C.L.) significa que a las fuerzas que interactan en el cuerpo estudiado, lo representaremos de manera grfica.A continuacin, presentaremos los objetivos de este laboratorio, los conceptos previos para desarrollar el laboratorio mediante el fundamento terico, los materiales y equipos que se utilizarn para el desarrollo del montaje, los procedimientos con sus respectivos resultados obtenidos y las debidas conclusiones del laboratorio.

OBJETIVOS Verificar la primera condicin de equilibrio para un cuerpo con tres tensiones. Hallar los porcentajes de error entre los valores tericos y experimentales.

FUNDAMENTO TERICO

Fuerza: Es el resultado de toda interaccin manifestada entre dos cuerpos.

Medicin Esttica de la Fuerza: (Ley de Hooke) F = Kx, Hooke, fue el primero que estableci esta relacin mediante el invento de un resorte comprensor para un reloj. F: fuerza; k: constante; x: elongacin.

Naturaleza de las Fuerzas: Fuerza Gravitacional: Es la fuerza de Atraccin entre dos cuerpos debido a sus respectivas masas, estas fuerzas son muy dbiles. Peso: El peso de los cuerpos (W) es una fuerza gravitacional y se debe a que la masa de la tierra (M) atrae a la masa (m) de los cuerpos. W = mg.W: peso; m = masa; g = aceleracin de la gravedad. El peso es un vector que apunta al centro de la tierra y puede variar de un lugar a otro ya que depende de la aceleracin de la gravedad.

Diagrama de Cuerpo Libre (DCL): Es el aislamiento imaginario de un cuerpo de todas las fuerzas externas que actan sobre l.

El Peso (W), verticalmente hacia abajo (hacia el centro de la tierra). Tensin (T) que siempre sale del DCL, siguiendo la direccin de la cuerda. A lo largo de una misma cuerda de poco peso acta la misma fuerza de tensin. (T). (N) La Normal aparece del contacto entre dos superficies slidas.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.). Es el grfico de todas las fuerzas actuantes en un cuerpo en forma aislada.

Primera Condicin de Equilibrio: Un cuerpo est en equilibrio de traslacin si la suma de las fuerzas aplicadas sobre el cuerpo es cero. Digamos un cuerpo est en equilibrio cuando no acelera, esto indica que no debe cambiar de mdulo ni la direccin de la velocidad. (F = 0). El sistema de fuerzas, que actan sobre el cuerpo en equilibrio de traslacin, debe formar un polgono cerrado.

MATERIALES Y EQUIPOS

CantidadMaterial

01Interface Power Link

02USB Link

02Sensores de fuerza

04Pesas de 50g

02Varillas

02Bases soporte

02Grapas

01 Hilo de pescar

01Transportador

01Regla

CantidadEquipo

01Computadora con Data Studio

01Balanza digital

PROCEDIMIENTOS

Se procedi a armar el montaje propuesto por la gua. Se realizaron las medidas de las tensiones con el software Data Studio. Se midieron los ngulos respectivos de las tensiones respecto al eje X. Se procedi a calcular y comprobar la primera condicin de equilibrio. Se hall los porcentajes de error de los valores experimentales respecto a los valores tericos.

Representacin del montaje propuestoEVALUACIN Y ANLISIS DE RESULTADOS

1. Medida de las tensiones: T1 = 1,03N T2 = 1,02N T3 = m x g = 0,2007kg x 9,78m/s2 = 1,962846NNota: Las tensiones T1 y T2 fueron medidas con el software Data Studio.

2. Medida de los ngulos: T1 respecto al eje X = 71 T2 respecto al eje X = 713. Comprobacin de la primera condicin de equilibrio.

En el eje X: Fx = 0

T1 x cos71 = T2 x cos711,03N x cos71 = 1,02N x cos710,335N = 0,332N V. terico V. experimental

Porcentaje de error: e% = = 0,9% Cuando la sumatoria de fuerzas en el eje X es nula, significa que no hay movimiento horizontal en el cuerpo.

En el eje Y: Fy = 0

T1 x sen71 + T2 x sen71 = T31,03N x sen71 + 1,02N x sen71 = 1,962846N0,9644N + 0,9738N = 1,962846N1,9382N = 1,9628N V. experimental V. terico

Porcentaje de error: e% = = 1,25% Cuando la sumatoria de fuerzas en el eje Y es nula, significa que no hay movimiento vertical en el cuerpo.

CUESTIONARIO

1. La fuerza es un vector? Por qu? Citar ejemplos de cantidades fsicas vectoriales.

La fuerza no es un vector, es representada por tal ente, ya que es una magnitud vectorial. Unos ejemplos de cantidades fsicas vectoriales son la velocidad, aceleracin, tensin, desplazamiento, peso, etc.

2. El peso es una fuerza? Explicar.

El peso s es una fuerza, porque es la fuerza que la gravedad ejerce sobre un cuerpo, eso depende de la cantidad de masa del cuerpo. En otras palabras, la masa de la Tierra ejerce una atraccin a las masas de los cuerpos en ella.

3. Qu significa que un cuerpo o un sistema se encuentre en equilibrio?

Significa que el cuerpo o sistema permanezca en reposo o que permanezca en movimiento con una velocidad constante en un plano uniforme.

4. Escriba una condicin de equilibrio matemticamente.

F = 0

Sumatoria de fuerzas es igual a cero

CONCLUSIONES

El porcentaje de error (e%) debe tener un valor mayor a cero, debido a que, los aparatos de medicin tienen un cierto porcentaje de error y si a eso le sumamos el error que se comete al medir el ngulo, el porcentaje de error debe ser mayor que cero pero menor que tres.

Si la sumatoria de fuerzas que interactan en un cuerpo en el eje de las abscisas es cero, eso significa que el cuerpo no tiene movimiento horizontal. En el diagrama, la descomposicin horizontal de la tensin 1 debe ser igual a la otra descomposicin horizontal de la tensin 2.

Si la sumatoria de fuerzas que interactan en un cuerpo en el eje de las ordenadas es cero, significa que el cuerpo no realiza movimiento vertical. En el diagrama de cuerpo libre, la suma de las descomposiciones verticales de las dos tensiones es igual al peso de los cuatro bloques.

Un cuerpo no necesariamente permanece en equilibrio cuando est en reposo, tambin se dice que una partcula, cuerpo o sistema est en equilibrio cuando hay movimiento, pero aquel movimiento debe ser efectuado bajo una velocidad constante, en la cual no vare ni su mdulo, ni su direccin; y desplazado en un plano rectilneo uniforme, sin la presencia de la aceleracin.

Las fuerzas que interactan en un cuerpo en equilibrio deben tener el mismo valor, pero necesariamente deben poseer signos opuestos. De esta manera, la suma de estas ser nula, lo que define matemticamente la primera condicin de equilibrio.BIBLIOGRAFA

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