Equilibrante en sistemas

Objetivos:

Determinar la fuerza equilibrante en sistemas de poleas que soporten cierta carga.

Estimar la ventaja mecánica y la relación de desplazamiento en sistemas de poleas que soporten cierta carga.

Desarrollo:

En un marco metálico, colocamos una polea fija, por la cual atravesamos un hilo, y en uno de los extremos colgamos una masa de 750g y de la otra punta, colocamos un dinamómetro.

Con el dinamómetro determinamos la magnitud de la fuerza necesaria para que quedara suspendida la masa. Se obtiene la fuerza de manera horizontal y de forma inclinada con un ángulo aproximadamente de 60°.

EVENTO W(N) FHORIZONTAL (N) FINCLINADA (N)

1 7.3575 N 7.4 N

2 7.3575 N 7.2

En el mismo arreglo que se tiene sobre el marco metálico, se agrega una polea móvil, de la polea móvil se cuelga la masa y de la polea fija se coloca el dinamómetro.

Con ayuda del dinamómetro se obtiene la magnitud de la fuerza, para que esta este suspendida pocos centímetros y la distancia que existen entre la masa y la superficie del marco y entre el dinamómetro y la superficie. Se vuelve a medir la distancia de la masa y la superficie para cuando el dinamómetro descansa sobre la mesa.

Se repite el paso anterior para tres masas distintas

NUMERO DE POLEAS MOVILES: 1

EVENTO W(N) F(N) Y1W

cm Y1F

cm Y2W

cm Y2F

Cm ∆_Y^W ∆_Y^F VM=W/F RD=(∆_Y^F)/(∆_Y^W ) %N

1 5.3955 2.8 2 33.4 1.3 0 16.3 33.4 1.9269 2.0490 94.11%

2 7.3575 3.8 9 17.5 17.7 0 8.7 17.5 1.9361 2.011 96.27%

3 9.3195 4.8 8 18.5 16.5 0 8.5 18.5 1.9415 2.17 89.47%

Donde VM: ventaja mecánica, RD: relación de desplazamientos y %N: eficiencia mecánica (VM/RD)*100.

Al sistema que se tiene previamente se le agrega otra polea móvil para dar un total de tres poleas, se repite el mismo proceso del paso anterior y con las mismas masas.

Numero de poleas móviles: 2

EVENTO W(N) F(N) Y1W

cm Y1F

cm Y2W

cm Y2F

Cm ∆_Y^W ∆_Y^F VM=W/F RD=(∆_Y^F)/(∆_Y^W ) %N

1 5.3955 1.5 5 22.2 7 13 2 9.2 3.597 4.6 78.19%

2 7.3575 2 4 24 7.1 10.8 3.1 13.2 3.6707 4.25 86.55%

3 9.3195 2.5 5 20 6.3 13.7 1.3 6.3 3.7278 4.8461 76.92%

Cuestionario:

Explique ampliamente que es una máquina.

Las maquinas son aparatos que nos sirven para aplicar mas ventajosamente las fuerzas. Las maquinas no crean trabajo: solamente lo transmiten. De tal forma, este trabajo resulta mucho más provechoso, o más sencillo. En las maquinas se distinguen estos elementos:

La potencia (fuerza que se aplica), la resistencia (fuerza que hay que vencer), y un punto eje o superficie de apoyo.

Se dividen en simples y compuestas.

Indique si pueden considerarse todos los arreglos de esta práctica como maquinas.

Claro, ya que en todos los arreglos, se utilizan desde una polea hasta tres poleas, lo cual nos estaría reflejando el uso de una maquina simples para el primer arreglo y dos maquinas compuestas para los arreglos 2 y 3.

Dibuje los diagramas de cuerpo libre de los distintos elementos que intervienen en cada arreglo utilizando (pesa, poleas móviles, polea fija, cables, etc.)

Con base en los resultados de la actividad 1, diga de qué forma influyen en dichos resultados las siguientes variables:

La longitud e inclinación de los cables. En este caso la longitud de los cables, solo sirvió para la comodidad en el manejo del arreglo ya que si estos eran muy largos, resultaba un poco incomodo al momento de maniobrar el dinamómetro. En el caso de la inclinación se pudo observar que se obtiene una pequeña variación con respecto al dato obtenido de la horizontal. Por lo que se deduce que la inclinación del cable si afecta en el resultado, pero la variación es pequeña.

El peso de la polea: se considera que este peso es totalmente despreciable, ya que ni siquiera se tomo dicho dato.

La altura a la que

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