PREINFORME FUERZAS CONCURRENTES

NOMBRES.

Angie Cristancho

Angie Sánchez

Tatiana Gómez

Felipe López

PREINFORME FUERZAS CONCURRENTES

OBJETIVOS. Verificar experimentalmente que las fuerzas son implicadas como cantidades vectoriales y comprobar por medio de cálculos matemáticos los resultados obtenidos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

• Lograr experimentalmente los factores rectangulares de una fuerza.
• Hallar el producto de un sistema de fuerzas concurrentes.
• Constatar que por medio de la ley de Newton la suma de las fuerzas equilibradas es igual a cero.

MARCO TEORICO

Un vector es un segmento de recta que está dirigido en el espacio (R2…Rn) que cuenta con tres propiedades importantes que son la dirección que se encarga principal y unicamente de dar la orientación o Angulo  del vector en el espacio , el sentido  gráficamente se expresa como una punta de flecha en el extremo del vector que indica hacia qué lado va el vector  y la magnitud que es la propiedad que se encarga de medir el vector en unidades de medida como el tiempo, el peso o la extención, un vector nace a partir de un origen que cuanta con coordenadas especificas en el espacio, un módulo que hace referencia a la longitud o el tamaño que presenta el vector y un extremo que se infiere con lo antes dicho especifica el grado máximo del vector.

Por medio de los componentes rectangulares de los vectores las magnitudes del eje y, eje x e hipotenusa (teorema de Pitagoras a2 +b2=c2 / c=√a2+b2 tomando como catetos las componentes, y como hipotenusa el vector principal), La dirección del vector principal relaciona también a las magnitudes de las componentes por medio de las relaciones trigonométricas conocidas para un triángulo rectángulo simple (Tabla. 1)

Teniendo en cuenta las anteriores referencias de los vectores la manera correcta de realizar operaciones entre vectores es la siguiente en la suma  y en la resta se usan las mismas reglas las mas utilizadas son:

1. Por componentes: este metodo es mas rapido y preciso se hace con previo conocimiento de las componentes

1. Graficamente (suma): Regla del paralelogramo, se toman como representantes dos vectores con el origen en común, se trazan rectas paralelas a los vectores obteniéndose un paralelogramo cuya diagonal coincide con la suma de los vectores.

[pic 1]

1. Graficamente (resta): Para restar dos vectores libres [pic 2] y [pic 3] se suma [pic 4] con el opuesto de [pic 5].

[pic 6]

1. Propiedades de la suma:

• Conmutativa:  u+v= v+u
• Asociativa:  u+(v+w)= (u+v)+w
• Identidad: u+0= 0 / u+(-u)= 0

La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo físico o un movimiento, así como también la potencia o esfuerzo para sostener un cuerpo o resistir un empuje. Los efectos que puede tener una fuerza son que un cuerpo se deforme (por ejemplo, si apretamos o estiramos un trozo de goma de mascar); que un cuerpo permanezca en reposo (por ejemplo, para mantener estirado un puente, hay que hacer fuerza sobre él), y que cambie su estado de movimiento (ya sea cuando el objeto este estático, o acelerarlo o frenarlo cuando se esté moviendo).

Es común que un cuerpo esté siempre sometido a la acción de dos o más fuerzas. Decimos que dos o más fuerzas son concurrentes cuando la dirección de sus vectores o sus prolongaciones se cortan en al menos un punto. En otro caso estaremos hablando de fuerzas no concurrentes o paralelas.

La principal diferencia del estudio de fuerzas concurrentes o no concurrentes, es que si se aplican a cuerpos libres las primeras pueden provocar movimientos de traslación (el cuerpo se traslada a otro sitio), mientras que las segundas adicionalmente pueden producir movimientos de rotación (el cuerpo gira).

[pic 7]

Tabla 1. Componentes rectangulares de los vectores

Bibliografia:

• Vitutor. Operaciones con vectores.  http://www.vitutor.com/geo/vec/b_2.html
• Aula Facil. Operaciones con vectores por el metodo de las componentes http://www.aulafacil.com/cursos/l10317/ciencia/fisica/fisica-general-ii/operaciones-con-vectores-por-el-metodo-de-las-componentes
• Educar Chile. Razones y Funciones trigonométricas en el triángulo rectángulo. http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=133266
• Prezi.com. Propiedades de los vectores. https://prezi.com/16n4ws0-fij6/propiedades-de-los-vectores/
• Concepto de definicion. Fuerza. http://conceptodefinicion.de/fuerza/
• Fisica Lab. Fuerzas Concurrentes. https://www.fisicalab.com/apartado/fuerzas-concurrentes#contenidos

Resultados:

En una mesa de fuerzas se tomaron unos datos donde se buscaba que estas fuerzas con respecto a su posición estuvieran en equilibrio. (Todas las graficas de hicieron en un programa llamado Geogebra.

1. Se tomaron datos con 3 fuerzas y con dirección fija de dos fuerzas de 0° y 90°. Como se sabe la fuerza se halla multiplicando el peso de la fuerza con la gravedad. En este caso despreciamos el valor de la gravedad así que la fuerza la medimos en gramos:

1. F1= 100 g a 0°

F2= 90 g a 90°

F3= 140g a 220°[pic 8]

Sumatoria de fuerzas:

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Gráficamente:

[pic 15]

1. F1= 50g a 0°

F2= 160g a 90°

F3= 170g a 250°[pic 16]

Sumatoria de fuerzas:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

Gráficamente:

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