Suma de Fuerzas

Suma de Fuerzas

Jean Christopher Juilland1, Juan David Jaramillo1, María Alejandra Velásquez1.

1Ingeniería de Sonido

Facultad de ingeniería

Universidad de San Buenaventura (Medellín)

Resumen

En este laboratorio se estudió el concepto de suma de fuerzas, comprobando experimentalmente el equilibrio y la resultante que pueda haber entre 2 o más fuerzas; mediante un proceso experimental se deben hallar las soluciones gráficas y analíticas para el equilibrio de fuerzas. Utilizando como herramienta principal para obtener los datos, una de mesa de fuerzas, donde se utilizarán cierto número de poleas dependiendo el caso para hallar las fuerzas equilibrante y resultante y con esto mismo obtener las componentes de aquellas fuerzas.

Abstract

In this lab we studied the concept about sum of forces, checking experimentally the balance and the resultant forces that can be found between 2 or more forces; through an experimental process we must find out the graphic and analytical solutions for the force balance. Using as a main tool to obtain the data of the experiment a forces table, where we will use certain number of pulleys depending on the exercise to find the balance and the resultant for and with this also obtain the components of those forces.

Introducción

En el siguiente informe se presentarán los valores y ángulos de diferentes fuerzas para hallar la resultante y equilibrante entre ellas. Se tendrá en cuenta factores como el peso, el ángulo, la gravedad y el porcentaje de error, sin embargo no se tendrá en cuenta la fricción de las poleas.

Marco Teórico

Las nociones de vectores están implícitamente contenidas en las reglas de composición de las fuerzas y de las velocidades, conocidas hacía el fin del siglo XVII. Es en relación con la representación geométrica de los números llamados imaginario, como las operaciones vectoriales se encuentran por primera vez implícitamente realizadas, sin que el concepto de vector esté aún claramente definido. Fue mucho más tarde, y gracias al desarrollo de la geometría moderna y de la mecánica, cuando la noción de vector y de operaciones vectoriales se concretó.

El alemán Grassmann, en 1844, por métodos geométricos introdujo formalmente las bases del cálculo vectorial ( suma, producto escalar y vectorial).

El inglés Hamilton, por cálculos algebraicos, llegó a las mismas conclusiones que Grassman; empleó por primera vez los términos escalar y vectorial.

Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas se pueden sumar las mismas de forma vectorial (como suma de vectores) obteniendo una fuerza resultante, es decir equivalente a todas las demás. Si la resultante de fuerzas es igual a cero, el efecto es el mismo que si no hubiera fuerzas aplicadas: el cuerpo se mantiene en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, es decir que no modifica su velocidad, ademas la fuerza equilibrante a una fuerza con mismo módulo y dirección que la resultante (en caso de que sea distinta de cero) pero de sentido contrario. Es la fuerza que equilibra el sistema. Sumando vectorialmente a todas las fuerzas (es decir a la resultante) con la equilibrante se obtiene cero, lo que significa que no hay fuerza neta aplicada.

Montaje experimental

El experimento consistía en hallar la fuerza resultante entre varias fuerzas por medio de una mesa de fuerzas donde debíamos colocar las poleas en los ángulos pedidos con las masas pedidas, luego se debía poner una última polea en un ángulo y con una masa que equilibrara las fuerzas, dejando el anillo en todo el centro de la mesa de fuerzas, además debíamos golpear suavemente la mesa para saber que el sistema si estaba en equilibrio y así evitar errores.

Resultados

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