Reporte de la práctica 6

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Laboratorio de Mecánica General 
Práctica #6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alumno 
Jesús Alan 
Valdez López 
 
 
 
 
 
 
 
ID 
00000160539 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profesor 
Ricardo Sánchez García 
 
Fecha 
Martes, 20/06/2023 
 
 
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Instituto Tecnológico de Sonora Laboratorio de Mecánica General 
 
 
 
Práctica # 6 Fecha: 20/06/20223 
Unidad de competencia a la que contribuye la práctica: Unidad de competencia III. Resolver 
problemas de suma de fuerzas coplanares y momentos, en partículas y cuerpos rígidos 
mediante leyes de Newton y método de componentes rectangulares. 
 
PRIMERA PARTE 
Descripción del problema a resolver 
PROBLEMA (A) 
En una mesa de fuerzas, se coloca en su centro un aro con tres cables atados. Si se sabe que: 
 El cable No. 1 pasa por una polea que se encuentra en θ =120° y que sostiene una masa 
aproximada de 550 g. 
 Y que el cable No. 2 pasa por una polea que se encuentra en θ =240° y cuelga de él una 
masa aproximada de 550 g. 
 Encuentre: 
(1) En qué ángulo se debe colocar la polea del tercer cable y cuánto peso se le debe colgar 
a éste, para que el aro principal quede en el centro de la mesa de fuerzas sin tocar el 
perno liso central. Resuelva experimentalmente a prueba y error, es decir, colgando 
diferentes pesas en el tercer cable hasta lograr que el aro en el centro de la mesa no 
toque el perno liso. 
(2) Resuelto el inciso anterior, utilice los pesos y los ángulos de los cables para calcular 
la magnitud de la resultante de las tres fuerzas que jalan del aro. Aplique el método 
de las componentes rectangulares y verifique, si se cumple o no se cumple, la 
primera ley de movimiento de Newton. 
PROBLEMA (B) 
Resuelva de nuevo el problema anterior suponiendo que: 
 El cable No. 1 pasa por una polea que se encuentra en θ =89° y que sostiene una masa 
aproximada de 500 g. 
 Y que el cable No. 2 pasa por una polea que se encuentra en θ =175° y cuelga de él una 
masa aproximada de 300 g. 
 
Equipo que se utilizará en la práctica 
1.- Un transportador 
2.- Una regla graduada. 
3.- Una mesa de fuerzas. 
4.- Un nivel de mano. Para nivelar el plato circular de la mesa de fuerzas. 
5.- Una báscula sensible. Para medir la masa de todo lo que cuelga de cada cable. 
6.- Un set de pesas. 
Idear un plan para resolver el problema (A) 
Problema 1 
a. Poner una mesa de fuerza. 
b. Verificar que esté muy bien nivelada. 
c. Obtener la masa que sostendrá el cable 1 y el cable 2. 
 
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d. Obtener la prueba del ángulo a colocar el cable 3 que permita que el aro no toque 
el perno liso. 
e. Se coloca la mesa en el cable 3 y este permitiría el equilibrio los tres cables juntos. 
Problema 2 
f. Armar a mesa de fuerza. 
g. Verificar que esta se encuentre nivelada. 
h. Obtener la masa del cable 1 y 2. 
i. Obtener la prueba del Ángulo a colocar el cable 3 que permita que el aro no toque 
el perno liso. 
j. Se coloca la mesa en el cable 3 y este permitirá el equilibrio los tres cable juntos. 
Cálculos y Resultados obtenidos 
Utilizar método de componentes rectangulares para resolver el problema B. 
Posteriormente, en cada problema calcule la suma de las tres fuerzas aplicadas en el aro 
 
Problema Peso Total que sostiene cada 
cable en Newton 
Ángulo donde se 
coloca la polea 
Magnitud de la suma de las tres fuerzas 
aplicadas en el aro 
 
(A) 
Cable 1: 550g=0.550kg 
Cable 2: 550g=0.550kg 
Cable 3: 550g=0.550kg 
120˚ 
240˚ 
0° 
 
R = 0 Newtons 
 
(B) 
Cable 1: 400g=0.400kg 
Cable 2: 350g=0.350kg 
Cable 3: 550g=0.550kg 
89˚ 
175˚ 
-18°=342° 
 
R = 0 Newtons 
 
 
SEGUNDA PARTE 
Descripción del problema a resolver 
Problema (C) 
En una mesa de fuerzas de tres cables, se sabe que: 
 El cable No. 1 pasa por una polea que se encuentra en θ =165° y que sostiene una masa 
aproximada de 500 g. 
 Y que el cable No. 2 pasa por una polea que se encuentra en θ =290° y cuelga de él una 
masa aproximada de 300 g. 
 Encuentre: 
(1) En qué ángulo θ se debe colocar la polea del tercer cable y cuánto peso se le debe 
colgar a éste, para que el aro principal quede en el centro de la mesa de fuerzas sin 
tocar el perno liso central. Resuelva teóricamente aplicando las condiciones de 
equilibrio de la primera ley de Newton. Tome como datos los ángulos y las masas del 
problema (C) que se proporcionan. 
(2) Ya que se haya resuelto el inciso anterior, coloque la masa que se obtuvo en el ángulo 
θ que resultó y verifique si el aro se mantiene en reposo con el perno liso dentro de él 
sin tocarlo. Si no se tocan el aro y el perno significa que el problema fue resuelto 
adecuadamente. 
PROBLEMA (D) 
Resuelva de nuevo el problema anterior suponiendo que: 
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 El cable No. 1 pasa por una polea que se encuentra en θ =58° y que sostiene una masa 
aproximada de 400 g. 
 Y que el cable No. 2 pasa por una polea que se encuentra en θ =275° y cuelga de él una 
masa aproximada de 300 g. 
 
 
Equipo que se utilizará en la práctica 
1.- Un transportador 
2.- Una regla graduada. 
3.- Una mesa de fuerzas. 
4.- Un nivel de mano. Para nivelar el plato circular de la mesa de fuerzas. 
5.- Una báscula sensible. Para medir la masa de todo lo que cuelga de cada cable. 
6.- Un set de pesas. 
 
Idear un plan para resolver el problema (C) 
Problema C 
• Dibujar un diagrama de cuerpo libre, el peso del cable 1 y el cable 2, en una 
dirección y el valor del cable 3. 
• Resolver la terminante aplicando las condiciones del equilibrio para encontrar el 
ángulo. 
• Representar físicamente en la mesa de fuerza el valor de los 3 cables, colocando los 
pesos y las poleas en los ángulos. 
• Verificar que se encuentra en equilibrio y revisando que o se toque el perno liso. 
Problema D 
• Dibujar un diagrama el peso del cable primero y segundo, en una dirección 
específica de cada cable y se deja como incógnita la dirección y el valor del tercer 
cable. 
• Resolver la terminante aplicando las condiciones del equilibrio para encontrar el 
ángulo. 
• Representar físicamente en la mesa de fuerza el valor de los 3 cables, colocando los 
pesos y las poleas en los ángulos. 
• Comprobar que el sistema está en equilibrio verificando que el aro no toque el perno 
liso. 
 
 
Resultados obtenidos 
Resuelva los problemas (C) y (D) utilizando el método de las condiciones de equilibrio de la 
Primera Ley de Newton, con los datos que se ofrecen en la descripción de cada problema. 
utilizando el procedimiento que se describe en el marco teórico que acompaña a esta práctica. 
Apunte los resultados que obtiene en la Tabla siguiente: 
 
 
Problema Peso Total que sostiene cada cable en Newton Ángulo donde se coloca la polea 
 
 
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(C) 
Cable 1: 300g=(0.300kg)(9.81m/s)=2.943N 
Cable 2: 400g=(0.400kg)(9.81m/s)=3.924N 
Cable 3: 520g=(0.520kg)(9.81m/s)=5.1118N 
185° 
270° 
55° 
 
 
(D) 
Cable 1: 330g=(0.330kg)(9.81m/s)=3.2373N 
Cable 2: 220g=(0.220kg)(9.81m/s)=2.158N 
Cable 3: 495g=(0.495kg)(9.811m/s)=4.85N 
158° 
211° 
-1.2° 
 
 
Consideraciones 
Una consideración importante al realizar prácticas de laboratorio es asegurarse de tener las 
medidas precisas y utilizar equipos adecuados para obtener resultados confiables. Además, 
es importante seguir los principios y leyes físicas relevantes para abordar los problemas 
correctamente. 
 
Conclusión 
L os problemas planteados involucran la resolución de sistemas de fuerzas y el equilibrio de 
un aro en una mesa de fuerzas. Pueden resolverse mediantemétodos experimentales (prueba 
y error) o teóricos (aplicando las condiciones de equilibrio y leyes físicas). La verificación 
experimental es necesaria para confirmar las soluciones obtenidas teóricamente.