Lab 4 Fisica Usach

Universidad de Santiago de Chile

Facultad de Ciencias

Departamento de Física

EXPERIENCIA N°4

EQUILIBRIO ESTATICA

Autores: Miguel Mamani, Fabián Orellana, Dante Ramírez, Guillermo Morales.

Curso: 10103-0-L-33.

Profesora: Myriam Morales.

Fecha de realización: 29/04/2014.

RESUMEN

En esta experiencia se estudian los fundamentos del equilibrio rotacional ocupando una viga (carril) dispuesta en forma horizontal y una pesos que servirán de móvil, señaliza el comportamiento de las fuerzas que interactúan en una viga en equilibrio, como también la tensión que hay un sistema de poleas, observando los torques y las tensiones que actúan sobre el sistema. Analizamos el comportamiento fuerza-peso existente.

OBJETIVOS

1.- Verificar la condicion de equilibrio en un sistema de dos o mas fuerzas

2.- Verificar la condicion estatico de equilibrio de una barra (palanca)

MARCO TEORICO

Condiciones de para que el sistema este en equilibro estatico:

1.- condición de traslacion ; Σ F ⃗=0 {█(V ⃗=0@V ⃗=constante)} a ⃗=0

2.- condición de rotacion : ∑▒〖λ ⃗(torque) = 0〗

T: tension: fuerza que de reaccion que ejerce la cuerda al tirar de ella, que tiene direccion contraria a la fuerza ejersida sobr ella.

λ ⃗(torque) : rotacion producto de una fuerza. Se calcula como (r ) ⃗ x F ⃗ ,siendo:

r ⃗ : posición y F ⃗: fuerza

Peso: masa(m) por aceleracion(g) = m*g

Desarrollo experimental

Materiales:

- Poleas, Regla, Masas, Soporte, barra de metal, hilo

Con el objetivo de verificar las condiciones de equilibrio estático se realizaran 3 experimentos distintos. Para los dos primeros se variaron algunos parámetros, de manera de obtener mayor cantidad de datos.

Experimento 1, descomposición de fuerzas:

Para verificar la condición de equilibrio se construye sistema de poleas con los materiales entregados de modo que la sumatoria de fuerzas en el sistema sea igual a 0, como se representa en la siguiente imagen:

T3 - peso m3 = 0

T1 = TX1 ,Ty2= 0

T2 = TX2 ,Ty2= 0

Tx = Tx1 -Tx2 = 0

Ty =Ty1 +Ty2 - T3 - peso m2 = 0

T1 - peso m1 = 0

Entonces:

Σ F ⃗_X=O = Tx = Tx1 -Tx2

Σ F ⃗_Y=O = Ty =Ty1 +Ty2- T3

-Se deben registrar todas la medidas realizadas para poder verificar la condición de equilibrio.

-Comprobar usando las ecuaciónes el equilibrio estatico.

- Registrar las medidas necesarias que permitan comprobar el equilibrio estático.

experimento 2:

En este experimento se verificara la condición de equilibrio al igual que en el anterior pero esta vez en una barra donde el eje de rotación estará ubicado en el centro de masa. Deberá quedar de la siguiente manera.

-Se debe hacer un DCL.

- ¿ Que fuerzas hacen torque respecto del fulcro ( punto de rotación) .¿ A que tipo de palanca corresponde ? . - Registrar las medidas necesarias que permitan comprobar el equilibrio estático.

Experimento 3:

Se repite lo anterior pero esta vez el eje de rotación no estará ubicado en el centro de masa.

-Escribir las ecuaciones que permitan comprobar las dos ecuaciones del equilibrio estático ,es decir: ΣF ⃗=0 ; Στ ⃗_P=0

-¿A que tipo de palanca corresponde?, dar dos ejemplos de ella.

, , . Además, utilizando como sistema de referencia los ejes “X” e “Y” se tiene que:

Descomponiendo T1 : ,

Descomponiendo T2 : y esta fuerza no tiene componente en x

Descomponiendo T3 :

...