Equilibrio Estatico De Una Viga

ESTUDIO DE UNA VIGA EN EQUILIBRIO ESTÁTICO

Juan Galvez

Sebastián carrasco

Enzo garrido

Resumen

En este laboratorio podremos comprobar a través de un montaje, el cual será determinar el equilibrio estático de una masa, la cual está en diversas posiciones sobre una barra en equilibrio sobre el sensor de fuerza. Para eso utilizaremos las ecuaciones de la sumatoria de fuerza y de torque. Con nuestros experimentos, debemos obtener los valores, evitando medir mal, o hacer cálculos erróneos.

Con los resultados obtenidos, concluiremos si nuestro laboratorio se cumple.

Objetivos:

- Determinar las reacciones que se presentan cuando se aplican cargas puntuales

Verticales a una viga horizontal rotulada en uno de sus extremos.

- Determinar la relación funcional del gráfico fuerza versus posición identificando

Constantes.

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Introducción Teórica

Cuando un cuerpo está en equilibrio, debe de estar en reposo o en estado de movimiento rectilíneo uniforme. Si todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tienen un solo punto de intersección y la suma vectorial es igual a cero, el sistema debe estar en equilibrio.

Al estudiar el equilibrio debemos considerar no sólo la magnitud y dirección de cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, sino también su punto de aplicación.

La primera condición de equilibrio nos dice: Que las fuerzas verticales así como las horizontales están equilibradas. Por ello se dice que el sistema se encuentra en equilibrio traslacional. En tales casos la suma de todas las componentes en x es cero y la suma de todas las componentes en y es cero y se escribe como:

∑▒F_x =0 ∑▒F_y =0

La segunda condición de equilibrio nos dice: la suma algebraica de todos los momentos de torsión (torque) alrededor de cualquier eje de rotación debe ser igual a cero:

∑▒〖τ 〗=τ_1+τ_2+⋯+τ_n=0

Existe equilibrio total cuando la primera y segunda condición se satisface. En tales casos pueden escribirse tres ecuaciones independientes.

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto. Para calcular el torque es matemáticamente, igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.

T = R x F. Donde T es el torque, R es la distancia al eje de giro y F es la fuerza aplicada.

Materiales y Montaje Experimental

Materiales:

Sensor de Fuerza.

balanza (error instrumental de la balanza 0.0001 kg)

Objeto de masa 200 gr. (error instrumental 0,01 gr)

Barra o riel.

Soporte universal.

Instrumento de nivelación.(bolita)

Hilo

Montaje Experimental

Método Experimental:

Para realizar el experimento necesitamos obtener todos los materiales, una vez obtenido estos materiales, procedemos a formar el montaje experimental. Primero debemos atar la barra o riel a un hilo, luego colgamos el riel sostenido a un hilo sobre un determinado soporte, para que este permanezca en equilibrio y en forma horizontal al sensor de fuerza, luego calibramos el sensor de fuerza y finalmente situamos nuestra masa de acero en uno

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