Practica: Esttica o tratado del equilihbrio

Chaparro Carreo, Paola Andrea; Garca, Jheison.{pachaparroc, naerazoro, jhagarciaol}@unal.edu.coUniversidad Nacional

Resumen. Se realiz unas mediciones experimentales tratando de buscar el equilibrio en una mesa de fuerzas, teniendo en cuenta unas variaciones del peso en la masa ubicada sobre la mesa a diferentes ngulos, y se realiz una variacin en los ngulos para as poder obtener varios resultados con diferentes pesos, en respuesta a esta prueba se obtuvo una correlacin de diferentes pesos de manera experimental.INTRODUCCIN

En esta prctica se va a comenzar a trabajar con el tratado del equilibrio, por lo cual se realizara un montaje con ayuda de una mesa de fuerzas, en la cual se ubicaran 3 poleas a diferentes ngulos y con diferentes pesos. Gracias a esta prctica se puede determinar los diferentes pesos con los que se puede obtener un equilibrio en dicha prctica, para ello se hizo uso de materiales tales como una mesa de fuerzas, tres poleas con pinzas, portapesas, pesas, cuerdas, regla.

A continuacin un poco de teora para poder comprender mejor la prctica experimental realizada.

Segn la ley de Newton, la sumatoria de todas las fuerzas es cero, por lo cual si se cumple esa ley tambin se cumplir la primera ley, ley de la inercia; claro esta si eso se realiza en un sistema aislado, como se supone se va a proceder en la siguiente prctica.

Toda fuerza se caracteriza por estas cuatro cualidades: punto de aplicacin, direccin, sentido e intensidad. En cada direccin caben dos sentidos opuestos. En un cuerpo slido, se puede cambiar el punto de aplicacin de una fuerza por otro situado en la misma direccin de este, sin que por ello resulten alterados los efectos.

Se dice que un conjunto o sistema de fuerzas est en equilibrio, cuando unas contrarrestan el efecto de las otras. (Primera ley).

Al ejercer un cuerpo, una fuerza sobre otro, este segundo cuerpo, siempre ejercer una fuerza sobre el primero. Esta propiedad de las fuerzas fue establecida primeramente por Newton en su tercera Ley de movimiento: A toda accin se opone siempre una reaccin igual pero en sentido contrario.

Dispositivo ExperimentalEsta prctica se dividi en dos partes:

1- Para poder realizar las distintas mediciones, se toma de forma experimental el equilibrio de una regla por medio de las fuerzas que ejercen atreves de diferentes masas distribuidas en diferentes tipos de posiciones en el eje horizontal o coordenada x, llevando acabo la estabilidad del sistema.1- Para poder llevar a cabo este experimento se siguieron unos determinados pasos. Antes de comenzar el montaje se debe pesar cada una de las pesas que tengamos y los porta pesas para poder contar con todos estos importantes datos, as mismo realizar el debido montaje de la mesa de fuerzas ubicando las tres poleas en el borde; como siguiente paso se deben elegir los ngulos con los cuales se desee comenzar a trabajar, entonces se comenzaran a varias los pesas de cada polea hasta encontrar el punto en el cual los tres pesos no tengan ningn movimiento y el centro de la cuerda que une las tres poleas se encuentre ubicado en el centro de la mesa.

Anlisis y resultados

Para la realizacin del anlisis los datos obtenidos en la prctica se dividen en dos casos.Caso experimental

Para realizar el sistema en equilibrio se determinan los siguientes valores:

Muestra (i)Mas a 1 gMasa 2 gMasa 3 gAltura IZQ (cm)AlturaDER (cm)

124924924957,557

224954844956,855,8

324954894759,858,8

Para este caso tomaremos la gravedad como g.

Adems las fuerzas obtenidas con sus respectivas distancias ver tabla:Muestra (i)L1(cm)L2(cm)L3(cm)Fuerza 1 NFuerza 2 NFuerza 3 N

134,56575,52.4402.442.44

23482,990,72.4405.374.40

38,414,921,52.4405.379.28

Para la primera muestra tomaremos las distancias de las fuerzas como coordenadas de equilibrio podemos observar que el sistema est casi equilibrado.

Por medio de las alturas podemos ver que el sistema estara en equilibrio si y solo si la altura de la derecha es igual que la altura de la izquierda.

Si esta condicin no se cumple podemos definir que el sistema se encuentra en des equilibrio. Para esta muestra:

Para la segunda muestra:

Podemos observar que este sistema se encuentra muy cerca de ser equilibrado. Para la tercera muestra:

Podemos observar que este sistema se encuentra muy cerca de ser equilibrado.

Caso experimental

Para realizar la sumatoria de las fuerzas por medio de un sistema en equilibro, nos basaremos en la siguiente figura.

Datos obtenidos:En general las portas pesas tiene una masa de m. adems para este sistema utilizaremos la gravedad con el valor de g.

En la siguiente tabla estn los primeros datos obtenidos.GradoMasaN

0(69+m)g1

140(40+m)g2

210(40+m)g3

Para estos datos obtenemos que: Muestra iAngulo Fuerza (N)

100.735

21400.450

32100.450

La sumatoria de las fuerzas tiene que dar cero por componentes:

La sumatoria para estos primeros datos obtenidos de manera experimental, la suma de las fuerzas da un nmero relativamente cercano a cero. Para otros valores ver la siguiente tabla.GradoMasaN

0(100+m)g1

110(109+m)g2

240(109+m)g3

Para estos datos obtenemos que: Muestra iAngulo Fuerza (N)

101.033

21101.127

32401.127

Este sistema se encuentra relativamente cerca a cero, lo que significa que est muy cercano de ser equilibrado. Para otros valores ver la siguiente tabla.GradoMasaN

0(109+m)g1

130(144+m)g2

270(89+m)g3

Para estos datos obtenemos que: Muestra iAngulo Fuerza (N)

101.127

21301.47

32700.931

Este sistema se encuentra relativamente cerca a cero, lo que significa que est muy cercano de ser equilibrado.

Conclusiones

Bibliografa

Guas de laboratorio, Practica 5: Esttica o tratado del equilibrio

Fotografas tomadas por Paola Andrea Chaparro, integrante del grupo de laboratorio.