Mesa De Fuerzas

LABORATORIO - MESA DE FUERZAS.

INTRODUCCION

En este laboratorio se tomaron datos sobre la relación que hay entre ángulos y el peso para equilibrar un sistema en una mesa de fuerzas. El objetivo era comparar la relación entre el peso de un objeto a diferentes ángulos y cómo esto influye en para que el sistema entre en equilibrio.

TEORIA

Fuerza resultante: Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas se pueden sumar las mismas de formavectorial 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.

Fuerza equilibrante: Se llama 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.

F_1

〖F_1=F〗_e

F_r

F_2

Materiales:

Mesa de fuerzas.

3 cuerdas atadas a un anillo.

Set de masas y portamasas.

3 poleas

Ecuaciones:

∑▒〖F_x=m_1 g+m_2 g cos⁡〖θ_2+m_3 g cos⁡〖θ_3 〗 〗 〗=0

∑▒〖F_y=0+m_2 g sen⁡〖θ_2+m_3 g sen⁡〖θ_3 〗 〗 〗=0

F_1=(m_1 g,0)

F_2=(m_2 g cos⁡〖θ_2 〗,m_2 g sen⁡〖θ_2 〗)

F_3=(m_3 g cos⁡〖θ_3 〗,m_3 g sen⁡〖θ_3 〗)

Montaje del experimento:

Imagen 1.

Imagen 2.

Se ubicó la polea P1 a 0° y las otras dos se colocaron a ángulos aleatorios, se montaron las masas como en la figura 1 y luego se comenzaban mover las poleas P2 y P3 para ubicar el anillo en el centro quedando así el sistema equilibrado, se tomaron los datos correspondientes para un total de 10 muestras.

DATOS

Muestra Masa 1 (g) Angulo 1 (°) Masa 2 (g) Angulo 2 (°) Masa 3 (g) Angulo 3 (°)

1 50 0 50 118 50 237

2 50 0 50 98 70 226

3 50 0 70 112 70 245

4 100 0 90 122 90 233

5 100 0 70 118 90 223

6 40 0 50 85 70 225

7 10 0 20 72 30 225

8 50 0 40 77 80 214

9 30 0 10 101 30 206

10 60 0 20 133 20 222

Tabla 1. Datos tomados en clase

Resultados

Muestra Masa 1 (g) Angulo 1 (°) Fuerza 1 (N) Masa 2 (g) Angulo 2 (°) Fuerza 2 (N) Masa 3 (g) Angulo 3 (°) Fuerza 3 (N)

1 50 0 0.49 50 118 0.49 50 237 0.48

2 50 0 0.49 50 98 0.49 70 226 0.68

3 50 0 0.49 70 112 0.68 70 245 0.68

4 100 0 0.98 90 122 0.88 90 233 0.88

5 100 0 0.98 70 118 0.68 90 223 0.88

6 40 0 0.39 50 85 0.49 70 225 0.68

7 10 0 0.098 20 72 0.195 30 225 0.294

8 50 0 0.49 40 77 0.39 80 214 0.78

9 30 0 0.294 10 101 0.098 30 206 0.293

10 60 0 0.588 20 133 0.195 20 222 0.195

Tabla 2. Masas con sus respectivas fuerzas.

Muestra Masa 1 (g) Angulo 1

(°) Masa 2 (g) Angulo 2

(°) Masa 3

(g) Angulo 3

(°) ∑▒F_x

(N) ∑▒F_y

(N)

1 50 0 50 118 50 237 -0.0069 0.0216

2 50 0 50 98 70 226 -0.0547 -0.0082

3 50 0 70 112 70 245 -0.0568 0.0143

4 100 0 90 122 90 233 0.1187 0.0435

5 100 0 70 118 90 223 0.0128 0.0041

6 40 0 50 85 70 225 -0.0503 0.0030

7 10 0 20 72 30 225 -0.0493 -0.0214

8 50 0 40 77 80 214 -0.0717 -0.0564

9 30 0 10 101 30 206 0.0110 -0.0326

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