FUERZAS COPLANARES CONCURRENTES

FUERZAS COPLANARES CONCURRENTES

OBJETIVO GENERAL

Analizar el carácter vectorial de las fuerzas, determinando la fuerza equilibrante de un sistema de fuerzas concurrentes y coplanares.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Comprender el funcionamiento de la Mesa de Fuerza.

 Verificar la condición de equilibro de un cuerpo sometido a fuerzas coplanares concurrentes, en una mesa de fuerza.

 Determinar la resultante de varias fuerzas coplanares concurrentes usando los métodos de la adición de vectores.

 Comparar los valores experimentales con los resultados obtenidos a través de los métodos gráficos y analíticos.

CONOCIMIENTOS PREVIOS:

Cálculo de suma y resta de vectores (Métodos gráficos – métodos analíticos) Componentes de un vector. Ejes de coordenadas, coordenadas cartesianas.

MARCO TEÓRICO

Muchas cantidades físicas, quedan completamente determinadas por su magnitud expresada en alguna cantidad conveniente. Dichas cantidades se llaman escalares: Ejemplo: tiempo, longitud, temperatura, masa, etc. Otras magnitudes físicas requieren para su completa determinación que se especifique tanto su dirección como su magnitud. Dichas cantidades las llamamos vectoriales. Ejemplo: Velocidad, fuerza, aceleración, desplazamiento, etc.

VECTORES

Los vectores se definen como expresiones matemáticas que poseen módulo, dirección y sentido. Estos se representan gráficamente por un segmento rectilíneo AB (ver Figura 1), cuya longitud en cierta escala corresponde al módulo del vector.

CONCEPTO DE FUERZA

Llamamos fuerza a la medida de la acción de un cuerpo sobre otro, como resultado de la cual el cuerpo cambia su estado de movimiento o equilibrio.En la vida real se presentan diferentes fuerzas: fuerza de la gravedad, fuerza de atracción y repulsión de los cuerpos electrizados e imantados, fuerza de rozamiento, fuerza de reacción de un cuerpo sobre otro, etc.

Si la variación del estado de un cuerpo se expresa en la modificación de su velocidad, tenemos la manifestación dinámica de la fuerza. Si se expresa por la deformación se dice que tenemos la manifestación estática de la fuerza. La acción de una fuerza sobre un cuerpo se determina por los tres elementos siguientes: (a) punto de aplicación de la fuerza, (b) dirección de la fuerza, (c) magnitud de la fuerza. La magnitud de una fuerza se mide utilizando el dinamómetro.

SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES

Se llama sistema de fuerzas concurrentes el sistema de fuerzas cuyas líneas de acción se interceptan en un punto (Figura 2). Si el sistema de fuerzas es tal que sus líneas de acción están situadas en un plano se le llama sistema coplanar de fuerzas concurrentes.En la experiencia a realizar se utilizará la fuerza de gravedad, comúnmente denominada peso y comprobaremos que se combinan de acuerdo con las reglas del álgebra

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