Fuerzas coplanares concurrentes

FUERZAS COPLANARES CONCURRENTES

Ana Cecilia Olano Caicedo, Carlos Geovanny Cortes Quiñones, Nicole Santa Cuero, Heidy Valeria Rengifo Ruiz, Sergio Riascos Landázuri

Universidad Santiago de Cali Cl. 5 #No. 62 -00, Cali, Valle del Cauca

Física y Laboratorio I ZA154

Grupo N° 1

Docente: Rafael Antonio Bonilla Suárez

RESUMEN

Mediante la presente práctica de laboratorio se realizó un experimento con el fin de determinar el concepto de las fuerzas concurrentes, utilizando así diferentes instrumentos como un tablero magnético adhesivo, dinamómetros circulares una magnética con gancho y un resorte helicoidal. Dicho esto, con ayuda de estos materiales se obtienen las direcciones y magnitudes de cada una de las fuerzas que se presentan en el experimento. Adicional a lo anterior, por medio de los datos experimentales se estudia el comportamiento de las fuerzas concurrentes como perpendiculares, utilizando la metodología del laboratorio la cual se basa inicialmente en ubicar unas fuerzas iniciales (Fa y Fb componentes de la fuerza resultante) con diferentes ángulos entre ellas, con el objetivo de encontrar una fuerza equilibrante (Fe) la cual busca precisar el ángulo y la masa hasta encontrar un punto de equilibrio en el sistema (Fa+Fb+Fe=0). Referente a lo anterior, se compara los resultados que se obtienen experimentalmente con los teóricos, si se desea solucionar un problema de estática, se debe mencionar siempre a las fuerzas que intervienen en el sistema. Un ejemplo de esto sería cuando una fuerza es un vector, tiende a tener magnitud, dirección, sentido y punto de aplicación. Para un caso particular de la suma de dos fuerzas tenemos que, mediante el método analítico para la suma de dos fuerzas, el módulo de la resultante R viene dado por si el conjunto de fuerzas está actuando sobre un cuerpo, produciéndole un equilibrio traslacional, entonces el vector resultante de todo ese conjunto de fuerzas es cero. Una situación de tres fuerzas concurrentes y coplanares en donde todas las fuerzas están actuando sobre un mismo punto, donde fue necesario utilizar diferentes instrumentos. De acuerdo a lo mencionado, se obtuvo valores de la magnitud de la fuerza equilibrante para los diferentes pesos y ángulos en la mesa de fuerza, teniendo en cuenta conceptos como fuerzas concurrentes, fuerzas coplanares, dirección vectorial, escalares, vectores y el equilibrio de una partícula que harán parte del desarrollo de la práctica y análisis de datos.

Palabras Clave: Fuerzas coplanares, Fuerzas concurrentes, Vectores, Ángulos, Escalares.

ABSTRACT

Through the present laboratory practice an experiment was carried out in order to determine the concept of concurrent forces, thus using different instruments such as a magnetic adhesive board, circular dynamometers, a magnetic one with a hook and a helical spring. That said, with the help of these materials, the directions and magnitudes of each of the forces that appear in the experiment are obtained. In addition to the above, by means of the experimental data the behavior of the concurrent forces as perpendicular is studied, using the laboratory methodology which is initially based on locating some initial forces (Fa and Fb components of the resulting force) with different angles. between them, with the aim of finding a balancing force (Fe) which seeks to specify the angle and mass until finding a balance point in the system (Fa+Fb+Fe=0). Regarding the above, the results that were obtained experimentally are compared with the theoretical ones, if you want to solve a static problem, you should always mention the forces that intervene in the system. An example of this would be when a force is a vector, it tends to have magnitude, direction, sense and point of application. For a particular case of the sum of two forces we have that by means of the analytical method for the sum of two forces, the magnitude of the resultant R is given by if the set of forces is acting on a body, producing a translational equilibrium, then the vector result of all this set of forces is zero. A situation of three concurrent and coplanar forces where all the forces are acting on the same point, where it was necessary to use different instruments. According to what was mentioned, values ​​of the magnitude of the balancing force were obtained for the different weights and angles in the force table, taking into account concepts such as concurrent forces, coplanar forces, vector direction, scalars, vectors and the balance of a particle that will be part of the development of practice and data analysis.

Keywords: Coplanar forces, Concurrent forces, Vectors, Angles, Scalars.

1. OBJETIVO

Analizar experimentalmente la fuerza como una cantidad vectorial.

• Calcular las diversas tensiones del sistema de fuerzas concurrentes.
• Comprobar el vector resultante en la suma de varias fuerzas coplanares cuyas líneas de acción pasan por un mismo punto.
• Determinar experimentalmente el vector resultante de la suma de varias fuerzas Coplanares concurrentes.

1. INTRODUCCIÓN

En primer lugar, se da a conocer que las fuerzas concurrentes son un sistema físico que se usa para comprender y analizar cómo actúan las fuerzas aplicadas de un punto u objeto, además estas fuerzas poseen sus componentes de magnitud, dirección, sentido y punto de aplicación. Por lo tanto, cuando se suma sus componentes en X da 0 y la de los componentes en Y de igual manera da 0, dando como resultado su equilibrio. Por otra parte, la fuerza resultante consiste en garantizar si ante pequeñas perturbaciones su posición de equilibrio se mantiene en el próximo movimiento de dicha configuración, o sí, por el contrario, se aleja indefinidamente de la misma. Algunos de los casos particulares que se encuentran en este concepto son las fuerzas que actúan en la misma dirección y sentido y las que actúan en la misma dirección y sentido contrario. De acuerdo a lo anterior, las condiciones de equilibrio se pueden deducir que es un sistema que está en equilibrio cuando los cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento. Cabe resaltar que las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas, fuerzas angulares, las cuales son fuerzas que actúan sobre un mismo punto formando un ángulo, las fuerzas colineales, son cuando la recta de acción es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direcciones opuestas y por ultimo las fuerzas paralelas la cual se aplican en la misma dirección o en sentido contrario.

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