Practica 2 Laboratorio De Estatica FI

Universidad Nacional

Autónoma de México

FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE ESTÁTICA

PRÁCTICA 2

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA MÉCANICA

ALUMNOS

Gutiérrez Hernández Jorge Armando

Alemán Sánchez Gustavo Adolfo

Gutiérrez Hernández Jorge Armando

PROFESORA

Ing. Aidee Bravo Olmos

Semestre 2015-1

Brigada: #

Grupo: 47

Calificación: ____________

Cd. Universitaria a 11 de Septiembre de 2014

OBJETIVOS

Realizar la verificación experimental de:

 El principio de equilibrio

 El principio de adición de sistemas de fuerzas en equilibrio

 El principio de Stevin

MARCO TEÓRICO

La ingeniería mecánica es un campo muy amplio de la ingeniería que implica el uso de los principios físicos para el análisis, diseño, fabricación y mantenimiento de sistemas mecánicos. Tradicionalmente, ha sido la rama de la Ingeniería que mediante la aplicación de los principios físicos ha permitido la creación de dispositivos útiles, como utensilios y máquinas.

El estudio de la mecánica se remonta a los tiempos de Aristóteles y de Arquímedes, se tuvo que esperar hasta Newton para encontrar una formulación satisfactoria de sus principios fundamentales los cuales fueron expresados después en forma modificada por d’Alembert, Lagrange y Hamilton. Su validez permaneció intacta hasta que Einstein formuló su teoría de la relatividad. Si bien ahora se han reconocido las limitaciones de la mecánica newtoniana, ésta aún es la base de las actuales ciencias de la ingeniería.

Los campos de la ingeniería mecánica se dividen en una cantidad extensa de sub-disciplinas. Muchas de las disciplinas que pueden ser estudiadas en Ingeniería mecánica pueden tocar temas en comunes con otras ramas de la ingeniería. Un ejemplo de ellos son los motores eléctricos que se solapan con el campo de los ingenieros eléctricos o la termodinámica que también es estudiada por los ingenieros químicos.

Con el pasar del tiempo y al igual que en otras disciplinas, la ingeniería mecánica se ha ramificado en otras áreas como lo son:

 Estática : Estudio del equilibrio de fuerzas, sobre un cuerpo en reposo.

 Dinámica : Estudio de como las fuerzas afectan el movimiento de los cuerpos.

 Termodinámica y transferencia de calor: Estudio de las causas en los cambios de temperatura y transferencia de calor en los materiales.

 Mecánica de los fluidos: Estudio de la reacción de los fluidos bajo la acción de las fuerzas.

La ingeniería mecánica se extiende de tal forma que es capaz de abordar un problema con la racionalización de varios factores que pueden estar afectando y que son fundamentales para hallar determinada solución.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Para las actividades desarrolladas en esta práctica primero tuvimos que nivelar la mesa de fuerzas, para verificar que estuviera a nivel utilizamos el nivel de mano y colocamos en el centro de la mesa un soporte con una argolla la cuan nos indica si el sistema de fuerzas esta en equilibrio, después de esto procedimos a realizar las 3 actividades.

Actividad 1

Armamos la mesa de fuerzas utilizando para esta parte solo dos poleas y dos hilos en los extremos de estos colocamos fuerzas entre 250 y 300g considerando el peso de los soportes, de tal manera que la argolla en la cual se unen estén en equilibrio.

Con los datos obtenidos se rellenó la tabla No. 1; después agregamos dos hilos más dando un sistema de cuatro fuerzas separando en 90º a cada una de las fuerzas para obtener un sistema de fuerzas en equilibrio. Los datos obtenidos están en la tabla No. 3

Actividad 2

Para esta actividad colocamos un sistema de fuerzas donde F1=F2=F3 fijando una polea como referencia en cero grados y colocando las otras dos en una posición arbitraria de manera de conseguir el equilibrio de la argolla. Los datos se rellenaron en la tabla No. 4

En el segundo paso de esta actividad colocamos un sistema de fuerzas donde F1≠F2≠F3 manteniendo como referencia la polea en cero grados, F2 en 90º y F3 en 226º de tal manera que el sistema estuviera en equilibrio. Se rellenó la tabla No. 5

Actividad 3

En la mesa colocamos un sistema de fuerzas F1≠F2≠F3 con diferencia mínima de 3[N] y una posición angular distinta utilizando un dinamómetro calibrado determinamos la fuerza F4 que sería la fuerza equilíbrante (Feq) Los datos se rellenaron en la tabla No. 6

RESULTADOS

Parte 1

Tabla No. 1

FUERZA MAGNITUD[N] POSICIÓN ANGULAR [º]

F1 2 0

F2 2 180

Tabla No. 3

FUERZA MAGNITUD[N] POSICIÓN ANGULAR [º]

F1 2 0

F2 2 90

F3 2 180

F4 2 270

Parte 2

Tabla No. 4

FUERZA MAGNITUD[N] POSICIÓN ANGULAR [º]

F1 2 0

F2 2 120

F3 2 240

Una vez determinado el equilibrio determine la magnitud y dirección de la fuerza equilibrarte dada por las fuerzas F2 y F3

|Feq|= 2 [N] Posición angular =180[º]

Tabla No. 5

FUERZA MAGNITUD[N] POSISION ANGULAR [º]

F1 2 0

F2 2.2 90

F3 3 226

Parte 3

Tabla No. 6

FUERZA MAGNITUD[N] POSICIÓN ANGULAR [º]

F1 2.5 0

F2 2.3 65

F3 2.7 159

F4 2.9 251

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

CUESTIONARIO

1. ¿Por qué la magnitud de la tensión en cada hilo es igual a la del peso de la mesa que se encuentra suspendida de él?

En los hilos la tensión es igual a la masa que sostiene de lo contrario no quedaría suspendida en el aire, es decir, la acción de cada hilo sobre su respectiva masa es contraria en sentido, pero igual en dirección y magnitud.

2. ¿Qué efecto tienen las poleas en la tensión exhibida a lo largo de los cables?

Produce los cambios de dirección que solamente pueden conseguirse haciendo que el cable roce contra algún objeto que lo sujete; pero en este punto de roce se puede producir fricciones que la polea ayuda a aminorar.

3. A partir de la presencia de las masas en los extremos de los hilos, explique detalladamente cómo se generan las fuerzas que actúan cobre

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