La ley de suma de vectores

cProblema: ¿Cuál es la resultante al combinar varias fuerzas concurrentes sobre un cuerpo

en equilibrio mecánico?

Propósito: Adquirir una mejor comprensión del concepto físico de vector y de la ley de

suma de vectores.

Teoría de experimento: Un vector en el sentido de la Física básica es una propiedad

cuantitativa que tiene varios componentes a la que le es inherente un módulo y una

dirección en el espacio. El vector es una cantidad dirigida que se puede imaginar como

una flecha de longitud igual al módulo del vector y cuya dirección apunta en la dirección

del vector). La velocidad de un avión que despega de un aeropuerto es un ejemplo de un

vector.La velocidad del avión tiene dos componentes: un componente horizontal que

determina el ritmo con que se aleja el avión del aeropuerto y un componente vertical que

determina el ritmo con que el avión gana altura. A partir de los componentes podemos

determinar el módulo y la dirección del vector,utilizando el teorema de Pitágoras y la

trigonómetría. También podemos partir del conocimiento del módulo y la dirección del

vector para conocer sus componentes(ver texto de laboratorio). En este experimento

usaremos la fuerza (flujos de momentum)como el ejemplo de vector a estudiar. Se

buscará medir la fuerza resultante(R) de la combinación o suma de dos o tres fuerzas

(F ,F yF )

1 2 3

de las que se miden sus módulos y direcciones. Las fuerzas son ejercidas

por pesas colgantes conectadas por hilos a un anillo en el centro de una mesa. El anillo

permanece en equilibrio en virtud de una fuerza que llamaremos Equilibrante(E). La

hipótesis del experimento es que en equilibrio la suma de todas las fuerzas se anula,por

consiguiente la equilibrante sumada a las otras fuerzas da un resultado nulo. Esto

implica que la resultante es un vector de igual módulo que la equilibrante pero de

dirección opuesta.Del experimento podemos medir directamente el valor de la

equilibrante y de la equilibrante obtenemos el valor experimental de la resultante

aplicando el resultado anterior

...