Experiencia número 5, física I Estudio de una viga en equilibrio estático

Experiencia número 5, física I

Estudio de una viga en equilibrio estático

Integrantes: Daniel Martínez Barra (ing. Civil en obras civiles Daniel.martinez.b@usach.cl )

Pablo Díaz García (ing. Civil en obras civiles pablo.diaz.g@usach.cl )

Profesora: Eliana Flores.

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.

Resumen

En el siguiente experimento determinaremos la masa de un cuerpo y la de una viga en la cual el cuerpo está apoyado, también la aceleración de gravedad que es ejercida sobre estos cuerpos, todos los resultados anteriormente mencionados serán determinados gracias al gráfico fuerza versus posición de la viga en equilibrio.

Introducción

El concepto de equilibrio, se aplica tanto para cuerpos en reposo respecto de un sistema de referencia o para cuerpos cuyo centro de masa se mueve con velocidad constante, si el cuerpo está en reposo, entonces se dice que el equilibrio es estático y si el centro de masa se mueve con velocidad constante, se habla de un equilibrio dinámico, como se representara en el trabajo que presentaremos a continuación.

Marco teórico

• Torque

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.

La puerta gira cuando se aplica una fuerza sobre ella; es una fuerza de torque o momento.

Ahora bien, la propiedad de la fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

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 comprobar que la sumatoria de torques respecto del fulcro es 0 debemos tener en cuenta la fórmula de torque:

-Donde r es la posición del punto en el que se ejerce la fuerza F

-El torque es un producto vectorial, por lo que es indispensable tener en cuenta el sentido en el que se ubica la fuerza y el sentido en que se dirige, para esto consideraremos el fulcro como nuestro origen del plano cartesiano.

Materiales

Sensor de fuerza Canaleta Soporte universal

Balanza

Procedimiento

El primer paso fue montar un sistema tal como lo muestra la imagen, luego marcamos cada diez centímetros la viga para luego situar una masa sobre estas marcas, lo cual nos dio la siguiente tabla:

X(m) 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10

F(N) 1,86 1,72 1,62 1,41 1,22 1,01 0,35

Una vez

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