PRACTICA 1 FUERZAS EN EQUILIBRIO

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Integrantes:
Edith Rosario Gurrola Baray 315152
Valeria Sinai Holguin Grajeda 307666
Oscar Andrés Tafoya Codina 292716
Sandra Gabriela Murga Perales 307733
Aidaly Arredondo Magallanes 315971
Ing. Gabriela Rascón Soto
Grupo: 2FM4
Viernes 17 de febrero del 2017
Índice
1. PRÁCTICA 1:Fuerzas en Equilibrio 3
1.1. OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. ANÁLISIS TEÓRICO 3
3. EQUIPO Y MATERIAL 4
4. DISEÑO DEL EXPERIMENTO 4
5. PROCEDIMIENTO 5
6. RESULTADOS 5
7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES: 6
CONTENIDOS Y FIGURAS
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1. PRÁCTICA 1:Fuerzas en Equilibrio
1.1. OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO
El principal objetivo general de esta practica fue encontrar las fuerzas en equilibrio estático, con el equipo
que nos fue proporcionado nuestro principal objetivo fue seguir correctamente la serie de pasos que estaba en
nuestro manual y concluir satisfactoriamente con la primera practica.
2. ANÁLISIS TEÓRICO
Ley de inercia de Newton:Todo cuerpo permanece en el estado de reposo o en el estado de movimiento con
velocidad constante, siempre que no exista fuerza capaz de modificar dichos estados. Fuerza:Es todo aquello
capaz de modificar el estado original de los cuerpos. Estas fuerzas pueden ser de acción directa (fuerza externa
aplicada directamente sobre un cuerpo) o de acción a distancia (como por ejemplo las fuerzas gravitacionales).
Equilibrio:Se dice que un cuerpo está en equilibrio si este permanece en reposo o en movimiento con velocidad
constante. Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando no sufre cambio ni en su estado de reposo ni en su
movimiento de traslación ni en el de rotación. En consecuencia se dice que un cuerpo está en equilibrio: Cuando
está en reposo o se mueve con movimiento uniforme,Cuando no gira o lo hace con velocidad constante.
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3. EQUIPO Y MATERIAL
1. Mesa de fuerzas FICER.
2. Sistema de retención FICER.
3. Nivel de gota.
4. Conjunto de pesas.
5. Porta pesas.
4. DISEÑO DEL EXPERIMENTO
Lo esperado en esta práctica es establecer las condiciones de equilibrio estático de las fuerzas, de manera
sencilla y fácil de realizar con el equipo proporcionado en el laboratorio de f́ısica: mesa de fuerzas y el sistema
de retención, intentando lograr la mayor precisión posible.
1. Después de revisar que el equipo esté debidamente instalado y equilibrado se colocaran pesas que colgaran
en tres extremos distintos de la mesa de fuerzas, esto representara tres vectores concurrentes en un mismo
plano.
2. Luego de acercarse lo más posible a un estado de equilibrio en el experimento se plasmaran los vectores
gráficamente en un plano “XY”.
3. Se interpretara lo plasmado para posteriormente analizar y verificar que las condiciones de equilibrio
estático de las fuerzas se cumplen.
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5. PROCEDIMIENTO
1. Nivelamos la Mesa de Fuerzas, y pesamos Portapesas.
2. Escogimos tres conjuntos de pesas, cada conjunto con pesos distintos.
3. Movimos los tres conjuntos con sus respectivas portapesas, hasta lograr que el anillo que centrico con el
circulo central de la carátula graduada.
4. Cuando el anillo queda centrica, partimos del centro para formar vectores con el ángulo, tomando como
base en ángulo 0.
5. De aqui partimos para sacar la suma de fuerzas en X, Y, admeas sacamos su resultantes, este paso esta
registrado en resultados.
6. RESULTADOS
Peso de Porta Polea
0.0155 Kg
Peso(Kg) ? 0.1 ?
Ángulo 0 119 238
F(x)=1.132-1.132Cos61-1.132Cos58 F(x)= -0.0166
F(y)=1.132Sen61-1.132Sen58 F(y)=0.03007
||F (x) + F (y)|| =
√
(−0.0166)2 + (0.03007)2 ||F (x) + F (y)|| = 0.0343
Peso(Kg) 0.15 0.05 0.1
Ángulo 0 144 200
F(x)=1.6219-0.6419Cos36-1.132Cos20 F(x)= 0.0388
F(y)=0.6419Sen36-1.132Sen20 F(y)=-9.867x10−3
——F(x)+F(y)——=
√
(0.0388)2 + (−9.867x10−3)2||F (x) + F (y)|| = 0.04003
Peso(Kg) 0.2 0.15 0.1
Ángulo 0 148 224
F(x)=2.119-1.6219Cos32-1.132Cos44 F(x)= -0.07074
F(y)=1.6219Sen32-1.132Sen44 F(y)=0.07312
——F(x)+F(y)——=
√
(−0.07074)2 + (0.07312)2||F (x) + F (y)|| = 0.1017
Peso(Kg) 0.05 0.2 0.2
Ángulo 0 99 259
F(x)=0.6419-2.1119Cos81-2.1119Cos79 F(x)= -0.0914
F(y)=2.1119Sen81-2.1119Sen79 F(y)=0.01280
——F(x)+F(y)——=
√
(−0.0914)2 + (0.01280)2||F (x) + F (y)|| = 0.09229
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7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:
Según dice la primera Ley de Newton, un cuerpo permanecerá en estado de equilibrio si la fuerza resultante
de todas las demás fuerzas que actúan sobre él, es igual a cero. En la práctica realizada se tomaron diversas
masas para comprobar cuantitativamente si la teoŕıa en efecto es correcta. Sin importar la cantidad de masa
que se le aplicó a cada una de las fuerzas, al final se logró obtener un equilibrio, esto gracias a la manipulación
de los ángulos con los que estaban separados cada una de estas mismas fuerzas. Cabe mencionar que las fuerzas
con las que se experimentó, fueron el peso que exist́ıa en cada una de las poleas multiplicando la masa aplicada
en cada una por la gravedad. Se pudo observar que entre más masa se le agregaba a un porta-pesas, los otros dos
porta-pesas restantes estaŕıan más juntos entre ellos y más alejados de la masa más pesada. Esto se podŕıa decir
como un ?contrarresto? de peso, para aśı poder obtener el equilibrio final. De los cuatro experimentos realizados,
en ninguno se pudo comprobar que la fuerza resultante era exactamente igual a cero, pero se obtuvieron valores
muy cercanos a este. La variación fue mı́nima (décimas de sobra o décimas faltantes). A pesar de que el valor
de la resultante no fue el cero completamente, se puede concluir como exitoso el experimento. El hecho de
que no hayan resultado las sumatorias en el eje x y en el eje y exactamente en cero, se debe probablemente a
errores mı́nimos al momento de realizar la práctica, por ejemplo, se pudo haber considerado un ángulo erróneo
agregando u omitiendo un grado al ángulo existente real entre las fuerzas. También pudo haber sido ocasionado
porque el sistema no estaba completamente en equilibrio, aunque a simple vista hubiera parecido que śı. Otro
factor que pudo haber afectado al cálculo de la fuerza resultante, pudo haber sido que el equipo con el cual
se trabajó, no estaba en un completo equilibrio y pudo haber afectado mı́nimamente a los ángulos resultantes.
Por último, se podŕıa agregar a la variable de error, el hecho de omisión de todos los decimales obtenidos en las
operaciones matemáticas, como se utilizaron cifras significativas pudo haber omitido información que, aunque
a primera instancia no parećıa muy importante, al final de los cálculos repercutiŕıa en el resultado. Como ya se
mencionó, a pesar de que la fuerza resultante no fuera nula, se aproximó mucho al valor buscado, por lo que se
pudo comprobar el equilibrio de fuerzas que se habla en la primera Ley de Newton.
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