LABORATORIO CENTRO DE MASA

UNIVERSIDAD DE LA SABANA

LABORATORIO CENTRO DE MASA

PRESENTADO A:

Juan Manuel Salvador Jiménez

Profesor Física mecánica

PRESENTADO POR:

Joseph Stick López Colmenares

Erika María Maldonado

Paula Camila Rojas

CHIA

2015

La primera parte del laboratorio es crucial para el desarrollo del mismo, ya que se definen conceptos básicos mediante la experimentalización que prontamente darán forma a una contextualización o concepto de centro de masa.

En el montaje de dos dinamómetros (en este caso ambos de 10 N) con que se analice uno es suficiente para desarrollar él estudio pertinente, ya que el eje central del laboratorio es la gráfica con tendencia lineal, de la cual se extraen los datos más importantes como son la determinación del punto de intersección que es cuando los dos dinamómetros marcan lo mismo y la regresión lineal (apoyados en Excel), con base en ella podemos determinar el x del centro de masa experimental, despejando x en la ecuación de la recta, ya que mediante Excel y los datos tomados se obtiene una pendiente y el punto de corte que a la vez define la medición del dinamómetro cuando no hay masa implicada, todo esto con más precisión sin necesidad de recurrir a una aproximación visual que implicaría un error experimental mayor.

En la segunda parte se pone a prueba el concepto de centro de masa, se debe tener en cuenta que al dividir la masa ya sea 2 o 3 veces se debe definir M1+M2+M3….Mn igual a M para aplicar la formula teórica y así análogamente obtener un valor teórico del centro de masa, para poder compararla con la experimental. Agregado a lo anterior se debe tener en cuenta el valor que marca el dinamómetro para luego llevarlo a la gráfica y analizar que x le corresponde, este será el centro de masa.

Al observar las tablas de los porcentajes de error encontramos que entre mayor sea la diferencia de fuerzas entre el dinamómetro 1 y el dinamómetro 2 mayor será el porcentaje de error, por lo que podemos decir que la diferencia de las fuerzas está asociada al margen o porcentaje de error. Si se comparara el promedio de los centros de masas de la parte 2 y 3 el error experimental sería menor comparado con el que se presenta si se toma cada vez en el montaje; el error experimental de la masa dividida en dos seria del 5 % y la de la masa dividida en 3 10%.

El hecho de que los datos hubiesen tenido un error experimental tan grande sugiere que hubo fallas a la hora de la toma de datos o en la medición de las distancias entre las masas y el dinamómetro, por lo tanto se dice que el laboratorio no fue del todo exitoso como es de esperarse en una práctica, pero si se obtuvieron grandes aproximaciones a los valores reales del centro de masa y más que eso, el laboratorio sirvió de base para el estudio de la física mecánica.

MARCO TEÓRICO

1. ¿Qué es Centro de masa, cuál es su importancia y para que se utiliza?
2. ¿Cómo afecta o se relación la Gravedad con el centro de masa?
3. ¿Qué es la Fuerza resultante y que nos indica?
4. Defina el concepto de Fuerza
5. ¿Qué es el Punto de giro?
6. ¿Qué son las Fuerzas concurrentes y que nos indican en un experimento?
7. Defina la Fuerza de atracción
8. Defina la Fuerza gravitacional

DESARROLLO

1. El centro de masa es la posición geométrica de un cuerpo rígido en la cual se puede considerar concentrada toda su masa, el concepto se usa en los análisis físicos en donde no es indispensables considerar la distribución de la masa además, el concepto de centro de masa es definido como un punto el cual se puede asumir que está concentrada la masa total del cuerpo, es decir la masa de todas y cada una de las partículas que conforman el cuerpo. También se encuentra que el centro de gravedad se usa en muchas ocasiones y que puede ser definido como el punto virtual en el cual se puede asumir que se encuentra concentrado todo el peso del cuerpo, es posible comprobar que el centro de gravedad coincide con el centro de masa si el campo gravitacional es uniforme pero aunque ambos conceptos sean diferentes en muchas ocasiones se pueden utilizar como sinónimos para representar un punto único en el cuerpo.
2. El centro de gravedad es el punto de aplicación de aplicación de las resultantes de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales del cuerpo, en otras palabras el centro de gravedad es en donde las resultantes de la gravedad es nulo. El centro de masa coincide con el centro de gravedad cuando el cuerpo está en un centro gravitatorio uniforme, pero no necesaria mente tiene que pertenecer al cuerpo.

1. Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas  se pueden sumar las mismas de forma vectorial (suma de vectores) obteniendo una fuerza resultantes, es decir que es equivalente a todas las demás, y si la fuerza

resultante es igual a cero el efecto es el mismo que si no hubiera fuerzas. La fuerza resultante nos indica con en un cuerpo o en un sistema las fuerzas se compensan teniendo un equilibrio.

1. Cuando se habla de fuerza, se define como una magnitud física que se manifiesta de manera lineal y representa la intensidad de intercambio entre dos partículas o cuerpos.

1. Representa la distancia respecto al centro de masa de un cuerpo respecto del cual este describe un movimiento de rotación. En términos simples, el cuerpo girara respecto a este punto.
   
2. Se dice que dos o más fuerzas son concurrentes cuando la dirección de sus vectores o sus prolongaciones se cortan en el mismo punto.
   
3. La fuerza de atracción es aquella fuerza que se ejerce entre cuerpos que no están en contacto.
   
4. Es la fuerza atracción ejercida entre dos cuerpos de grandes dimensiones.
   Representa una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo.
   La Tierra atrae gravitacionalmente alos cuerpos masivos con una fuerza proporcional a su masa (como descubrió Newton), así que la manera más común de determinar la masa de un cuerpo consiste en medir esa fuerza gravitacional.

PRACTICA DE LABORATORIO

La práctica  tiene como objetivo hallar el centro de masa de manera experimental para después ser comparado con la teoría. La práctica está dividida en 3, la primera donde la masa se aplica al montaje de manera total allí  se miden distancias y las fuerzas ejercidas en los dinamómetros (en el montaje se utilizaron 2 dinamómetros de 10 NEWTONS), la segunda la masa se dividió en dos haciendo que haya que tomar ahora dos distancias con respecto al montaje y por ultimas la masa se dividió en 3.

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