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EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS

Resumen. Para analizar el equilibrio de cuerpos rígidos se ha procedido a realizar la siguiente práctica en la cual por medio de un sistema conformado por una regla, la cual simula una viga que en un extremo hace pivote donde hay un dinamometro y en el otro está sujeta a una cuerda que pasa por una polea. Determinar distintas tensiones a distintas distancias respecto al punto donde la regla hará pivote, para así con los datos obtenidos crear una gráfica donde se espera un comportamiento lineal, con la misma crear un modelo matemático y comparar dicho modelo experimental con el modelo teórico. Por ultimo predecir una tensión a una distancia arbitraria con el dato obtenido directamente.

I. OBJETIVOS

• Crear un modelo experimental para el sistema

• Mostrar que el modelo concuerda con la teoría de la práctica.

• Predecir la tensión en el hilo para un dato aleatorio

II. MARCO TEÓRICO

Se dice que un cuerpo rígido está en equilibrio cuando la sumatoria de todas las fuerzas aplicadas sea igual a cero, o que la sumatoria de todos los torques o momentos de torsión sean cero. Respecto a las leyes de Newton el equilibrio mecánico no requiere que el cuerpo esté en reposo, sino que éste aunque se mueva con velocidad constante, no posea aceleración en el centro de masa del sistema y que no haya una aceleración angular en cualquier parte del sistema.

III. DISEÑO EXPERIMENTAL

i. Procedimiento

• Colocar el sistema en el nivel adecuado (fig 1)

• Medir el ángulo formado por el hilo y la regla horizontal.

• Medir la longitud de la regla tomada desde el pivote.

• Tomar la longitud del centro de masa desde el pivote.

• Colocar la masa de 500g en la primera marca.

• Mover la mordaza de manera que el sistema quede nivelado.

• Tomar medidas de distancia desde el pivote y fuerza ejercida.

• Realizar paso anterior para las próximas 6 marcas.

• Tomar medidas para una distancia arbitraria.

ii. Magnitudes físicas a medir

• Distancia a la cual cuelga la masa de 0.5 kg.

• Tensión en el hilo que sostiene a la regla horizontal.

• Ángulo que forma la cuerda por la regla horizontal.

• Masa de la regla.

• Longitud de la regla medida desde el punto de pivote.

• Longitud del centro de masa de la regla.

iii. Instrumentos de Medición

• Trípode en forma de V.

• Varilla de 75cm.

• Dos varillas de 25cm.

• Tres mordazas universales.

• Masa de 0.5kg con gancho.

• Dinamómetro de 10N.

• Regla métrica experimental.

• Polea sin prensa.

iv. Diagrama de diseño

Fig 1. Sistema de equilibrio.

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