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Unidad de Física-Física Experimental
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL
ECUADOR
UNIDAD DE FÍSICA
NOMBRE DEL ESTUDIANTE: Pablo Sebastián López Cáceres
FACULTAD: Ciencias físicas y aplicadas
CARRERA: Ingeniería civil FECHA: 28/07/
SEMESTRE: Primero PARALELO: ICR-005 GRUPO N°: PRÁCTICA N°: 3
TEMA: Fuerzas concurrentes
OBJETIVOS
- Obtener experimentalmente un sistema de tres y cuatro fuerzas concurrentes en equilibrio
- Analizar las condiciones de equilibrio en un sistema de fuerzas coplanares concurrentes
- Realizar operaciones vectoriales gráfica y analíticamente.
EQUIPO DE EXPERIMENTACIÓN
- Tablero circular 𝐴 ± ( 0 .5°)
- Juego de poleas de borde.
- Juego de portamasas y masas calibradas.
- Una argolla con cuatro cuerdas.
- Varilla l= 0.40m
Figura 1. Equilibrio de la partícula
Fundamento conceptual
Definición de fuerza y unidad de medida en el S.I Condición de equilibrio para fuerzas concurrentes.
Procedimiento
Sistema de 3 fuerzas
- Armar el equipo de acuerdo a la Figura 1.
- Ubicar las poleas de borde en diferentes posiciones de tal manera que entre si no formen ángulos de 120º y no coincidan con los ejes de coordenadas referenciales. Del extremo libre de cada cuerda suspender un portamasas y una masa de 0.10 kg.
- Añadirle masas en los portamasas hasta obtener el centro de argolla con respecto al eje del tablero circular (condiciones de equilibrio).
- Registrar los valores de los ángulos y el valor de la fuerza de cada portamasas en la Tabla 1.
Sistema de 4 fuerzas
- Utilizando las cuatro poleas obtener el equilibrio del sistema tal como se describe para el sistema de tres.
- Registrar los valores de las fuerzas y ángulos en la Tabla 1.
Tabla 1: Sistema de 3 fuerzas
m F α^ β cos α cos ß F = |F|(cosαi + cosβj) (kg) (N) (°) (°) (N) 0,06 0,5886 10 80 0,985 0,174 F= (0,580i +1,102j) 0,064 0,628 140 130 - 0,766 - 0,643 F= (-0,481i - 0,404j) 0,03 0,294 110 20 - 0,342 0,940 F= (-0,100i +0,276j)
Tabla 2: Sistema de 4 fuerzas
m F α^ β^ cos α cos β F = |F|(cosαi + cosβj) (kg) (N) (°) (°) (N) 0,119 1,167 30 60 0,966 0,5 F= (1,01i +0,583j) 0,134 1,314 70 160 0,342 - 0,940 F= (0,449i - 1,23j) 0,11 1,079 100 10 - 0,174 0,985 F= (-0,187i +1,06j) 0,13 1,275 160 110 - 0,940 - 0,342 F= (-1,198i - 0,436j)
