UNIVERSIDAD LIBRE

UNIVERSIDAD LIBRE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
GUÍA DE TRABAJO DE LABORATORIO DE FÍSICA
MECÁNICA
PRÁCTICA N° 2
TEMA: VECTORES. MESA DE FUERZAS
OBJETIVOS:
1. Determinar experimentalmente la fuerza equilibrante y la fuerza resultante de
la suma de varios vectores de fuerza.
2. Determinar la fuerza resultante de la combinación de las fuerzas usando los
métodos gráfico y analítico por componentes rectangulares.
3. Comparar la resultante de la combinación de fuerzas obtenida
experimentalmente con la obtenida por el método gráfico y con la obtenida por
el método de las componentes rectangulares.
4. Comprobar el carácter vectorial de las fuerzas.
5. Comprobar la precisión de los datos en una mesa de fuerzas.
MATERIAL:
1 Mesa de fuerzas con transportador
3 Poleas con prensa de muy bajo rozamiento
3 portapesas.
1 Juego de pesas.
1 Anillo-mira de centrado
1 Regla.
2 Hojas de papel milimetrado.
DISEÑO:
Arme la mesa de fuerzas como se indica en la siguiente figura y verifique que los hilos
que sostienen los portapesas al anillo-mira no toquen ninguna superficie que pueda
causar rozamiento.
Vista frontal de la mesa de fuerzas.
PROCESO PRÁCTICO:
Para llevar a cabo este proceso es indispensable que Ud posea conocimientos en suma
de vectores por el método de las componentes rectangulares y método gráfico.
Aplique a dos de los portapesas las siguientes fuerzas:
Fuerza A = 50 gramos a cero (0) grados
Fuerza B = 100 gramos a ciento veinte (120) grados
Utilice los grados marcados en la superficie de la mesa de fuerzas para determinar los
ángulos dados a las fuerzas A y B.
Por ensayo y error, deslizando el tercer portapesas alrededor de la mesa de fuerzas
encuentre el ángulo y el peso para los cuales se contrarresta el efecto de estas dos
fuerzas (A y B). A esta tercera fuerza se le conoce con el nombre de fuerza de
equilibrio E y se encuentra al observar que el anillo-mira no toca el eje central de la
mesa de fuerzas.
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE DATOS:
En la tabla 1, registre el valor de los resultados obtenidos en el proceso práctico ó
experimental.
Encuentre el valor de las componentes rectangulares tanto en el eje X como en el eje Y
de las dos fuerzas A y B. Ahora sume las componentes obtenidas en el eje X y haga lo
mismo con las obtenidas en el eje Y. Utilizando sus conocimientos de trigonometría
encuentre el valor de la magnitud y dirección de la fuerza resultante R. En una hoja
de papel milimetrado represente éste procedimiento y registre los resultados
obtenidos en la tabla 1.
Utilice el método del polígono (cabeza y cola) y sume gráficamente las fuerzas A y B
para encontrar E. Utilizando en mismo método sume ahora las fuerzas A, B y E.
Utilice la escala adecuada en la hoja de papel milimetrado.
Encuentre las componentes para cada una de las fuerza y para la fuerza resultante (
Magnitud – dirección - sentido). Registre los datos obtenidos en la tabla 1.
Tabla 1
FUERZA DE
MÉTODO
EQUILIBRIO
ANGULO
Experimental
Componentes Rx =
Ry =
Fr =
Gráfico
Compare los valores teóricos con los valores encontrados experimentalmente y calcule
el porcentaje de error.
PREGUNTAS:
1.
2.
3.
4.
5.
La fuerza de equilibrio E es el negativo de la fuerza resultante R? ¿por qué?
Cuál es la magnitud de la suma de los vectores fuerza A, B y E?
Cuál es la dirección de la fuerza resultante?
Cuándo el sistema está en equilibrio?
Son las fuerzas cantidades vectoriales? ¿por qué?
CONCLUSIONES:
A partir de los resultados obtenidos ¿cuales son sus conclusiones finales?
.