Laboratorio Fuerzas Paralelas

Fuerzas paralelas y torques para un objeto en equilibrio. Resumen

El objetivo de esta práctica es verificar o refutar la sumatoria de fuerzas paralelas para un sistema o cuerpo sea igual a cero. Se supone que la sumatoria de torques permite las dos condiciones del equilibrio, los cuales son una sumatoria igual a cero y permiten el equilibrio de translación y el equilibrio de rotación, respectivamente. a partir de un montaje que proponía el equilibrio de un regla a partir de 5 o 4 fuerzas distintas cuando se hace torque anti horario y horario. Se ha encontrado que se verifica esta teoría satisfactoriamente, se analizaron los resultados con error del 7,246 %

Palabras clave: Torque, equilibrio de translación, equilibrio de rotación, fuerza.

Abstract

The purpose of this practice is to verify or refute the sum of forces parallel to a system or body is zero. It is assumed that the sum of the two torques enables equilibrium conditions, which are a sum of zero balance and allow translational and rotational balance, respectively. From a balance assembly proposed a rule from 5 to 4 different forces when done counterclockwise torque and schedule. It has been found that this theory is verified successfully, the results were analyzed with error 7,246 %

Keywords: Torque balance translational, rotational balance, strength.

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Introducción

En este laboratorio estudiamos experimentalmente los conceptos de torque y de fuerzas paralelas, mediante un montaje en el que a una regla de masa M se le aplicaban varias fuerzas y algunas de ellas se leían mediante un dinamómetro, al cual además se realizaron 15 configuraciones diferentes las cuales veremos representadas en el desarrollo del informe. Como este es el primer laboratorio donde utilizamos el dinamómetro surgió el objetivo de observar cómo está construido, como se lee y cuál es la precisión de este. La hipótesis que propusimos para este laboratorio fue que la diferencia de los torques anti horarios y los torques horario es aproximadamente igual a 0. Otras tareas a realizar en este laboratorio fueron las de hallar experimentalmente la posición de la resultante de un sistema de fuerzas paralelas además de medir experimentalmente las reacciones en los apoyos de una viga, de igual forma comprobar las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido.

En lo que sigue del informe se plantea el marco teórico, es decir los conceptos, leyes y ecuaciones que sustentan esta práctica, en la sección 3 se presentan los datos y el tratamiento que se hace de ellos, en la sección 4 se presentan las gráficas y se hace el análisis de los resultados, finalmente en la sección 5 se presentan las conclusiones.

2. Marco teórico

Montaje, procedimiento y tabla de datos

Para esta práctica fueron utilizados dos aparatos que se conocen como un soporte universal, para que a una altura adecuada se coloque una especie de viga que nos ayude a colocar tres dinamómetros, uno en cada esquina y el otro en la mitad, estos quedando colgados, permite que estos sean utilizados para que en la parte inferior se pueda colocar una regla como simulando la base de las fuerzas que se van a ubicar.

Los dinamómetros cumplen la labor de producir unas fuerzas hacia arriba, y las fuerzas hacia abajo están representadas por un sistema que deja graduarle el peso, para obtener el deseado.

Se deben realizar tres actividades:

Actividad N° 1:

Se deben ejecutar cinco configuraciones con Farriba y F abajo donde las fuerzas deben variar, osea en este caso la masa

Teniendo en centa el procedimiento antes mencionado.

Para esta actividad solo es necesario los datos de las fuerzas, no se deben tomar más.

Tabla N°1: Datos obtenidos Actividad N°1

Para esta tabla es necesario colocar los datos obtenidos para cada una de las cinco fuerzas tomadas.

Teniendo en cuenta que el dinamómetro esta calibrado en gr – f.

Los datos que tienen este símbolo ↓ es porque son las fuerzas ejercidas hacia abajo, y las que no tienen ningún símbolo son las fuerzas ejercidas hacia arriba, esto se debe tener muy en cuenta para obtener con éxito la practica.

Los datos obtenidos son:

F1 F2 F3 F4 F5

175 50 ↓ 250 ↓ 150 ↓ 225

125 330 ↓ 325 260 ↓ 100

275 150 ↓ 210 ↓ 250 ↓ 325

75 180 ↓ 225 150 ↓ 25

250 180 ↓ 250 ↓ 170 ↓ 300

Tabla N°2: F teorico Actividad N° 1

Para la fuerza teorica es necesario tener los datos de la Fuerzas hacia arriba se deben sumar y ese es el dato de la F teorico.

Para la Fuerza teorica se debe tener en cuenta la siguiente ecuación:

Fuerza Teorica=F teo= ∑▒〖Fuerzas〗_arriba

Los datos obtenidos son:

F1 F2 F3 F4 F5 F teo

175 50 ↓ 250 ↓ 150 ↓ 225 400

125 330 ↓ 325 260 ↓ 100 550

275 150 ↓ 210 ↓ 250 ↓ 325 600

75 180 ↓ 225 150 ↓ 25 325

250 180 ↓ 250 ↓ 170 ↓ 300 550

Tabla N°3: Fuerza Experimental Actividad 1

Para la fuerza experimental es necesario tener los datos de la Fuerzas hacia abajo se deben sumar y ese es el dato de la F experimental.

Para la Fuerza experimental se debe tener en cuenta la siguiente ecuación:

Fuerza Experimental=∑▒〖Fuerzas〗_abajo

Los datos obtenidos son:

F1 F2 F3 F4 F5 F teo F exp ↓

175 50 ↓ 250 ↓ 150 ↓ 225 400 450

125 330 ↓ 325 260 ↓ 100 550 590

275 150 ↓ 210 ↓ 250 ↓ 325 600 610

75 180 ↓ 225 150 ↓ 25 325 330

250 180 ↓ 250 ↓ 170 ↓ 300 550 600

Tabla N°4: Error porcentual

Para el error porcentual se deben tener en cuenta los datos obtenidos en F experimental y F teorico. En Excel se debe utilizar la siguiente ecuación:

=ABS((F2-G2)*100)/F2

Pero para calcularlo por otros medios se debe utilizar la siguiente ecuacion:

Error Porcentual: |(Pteorico-Pexperimental)/Pteorico|*100

Y al final se debe calcular el promedio para saber cual fue el error de la práctica:

Promedio del error=6,414

Y se obtuvieron los siguientes datos:

F1 F2 F3 F4 F5 F teorico F exper ↓ Error

%

175 50 ↓ 250 ↓ 150 ↓ 225 400 450 12,500

125 330 ↓ 325 260 ↓ 100 550 590 7,273

275 150 ↓ 210 ↓ 250

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