Practica 13: Movimiento de la fuerzas

Practica 13: Movimiento de la fuerzas
Diego Fernández diafernandezso@unal.edu.co – Felipe Rojas Arredondo frojas@unal.ed.co – Carlos
Amaya caeamayaan@unal.edu.co
Abstracto — La estática es la ciencia encargada de estudiar los
cuerpos que se encuentran en reposo, el estado de sus fuerzas y
su comportamiento. Existen diferentes propiedades que explican
de manera muy acertada los cuerpos en reposo. Algunas de estas
son la primera y segunda condición de equilibrio.

I.
OBJETIVOS
Comprobar que un cuerpo rígido en equilibrio
cumple las dos condiciones de equilibrio
II.





Materiales
Base y soporte metálico
Metro de madera
Balanza
2 dinamómetros
3 porta pesas y pesas
III.
IV.
DATOS
Los datos recolectados en el experimento fueron los
siguientes:
Tabla 1.
W(N)
-7.13
-7.13
Lw(cm)
50
50
F1(N)
3
5
L1(cm)
1
1
F2(N)
2
3
L2(cm)
99
99
F3(N)
-23.67
L3(cm)
25
F4(N)
-13.88
L4(cm)
50
F5(N)
-50.57
L5(cm)
75
-43.2
25
-18.71
50
-99.87
75
PROCEDIMIENTO
Tabla 2. Todos los valores son incertidumbres absolutas
1.
2.
3.
4.
5.
Verifique que los dinamómetros estén bien
calibrados. Elija como punto de rotación un punto
sobre la regla por el que no pase la línea de acción
de ninguna fuerza. Pese la regla, su valor llámelo
W, a la posición de su centro de gravedad llámela
Lw y anótelas en la tabla 1.
Coloque sobre la pesa el soporte de los dos
dinamómetros separados una distancia aproximada
de un metro. Cuelgue de ellos, el metro de madera.
Suba o baje alguno de los dinamómetros hasta que
la regla quede horizontal. Ala fuerza que hace uno
de los dinamómetros llámela F1 y a la otra F2. Las
posiciones que están los dinamómetros son L1 t L2
respectivamente.
Coloque en el metro de madera tres pesas
diferentes. Suba o baje alguno de los dinamómetros
hasta que la regla quede horizontal. Verifique que
los dinamómetros estén verticales. Los pesos de
izquierda a derecha llámelos F3, F4 y F5 sus puntos
de aplicación respectivos L3, L4 y L5. Anote todos
los valores en la tabla 1
Las incertidumbres absolutas de las medidas
expréselas en la tabla 2
Repita 2, 3 y 4 para otro sistema de fuerza y
complete las dos tablas
ΔW(g)
ΔLw(cm)
ΔF1(N)
ΔL1(cm)
ΔF2(N)
ΔL2(cm)
0.05
0.05
0.05
0.05
1
1
0.05
0.05
1
1
0.05
0.05
ΔF3(N)
ΔL3(cm
ΔF4(N)
ΔF5(N
ΔL5(cm
ΔL4(cm)
)
0.058
0.058
0.05
0.05
0.058
0.058
V.
1.
0.05
0.05
)
)
0.05
0.05
0.05
0.05
ANALISIS
Con los datos de la tabla 1 construya la tabla 3 y la
4.
Tabla 3. ΣF+ es la sumad e todas las fuerzas que son
positivas y ΣF- es la suma de todas las fuerzas que no son
negativas, mientras que ΔΣF+ y ΔΣF- son sus respectivas
incertidumbres.
ΣF+ (N)
5
8
ΣF- (N)
-95.25
-168.91
ΔΣF+ (N)
1
1
ΔΣF- (N)
0.174
0.147
Tablas 4. Coloque cada momento con su signo ΣM+ es la
suma de los momentos que son positivos y ΣM- es la suma
de los momentos negativos.
Mw(Nm)
-3.57
-3.57
M1(Nm)
29.7
49.5
M4(Nm)
-6.94
-9.36
M5(Nm)
-12.64
-24.97
2.
M2(Nm)
0.2
0.3
M3(Nm)
-17.75
-32.4
ΣM+(Nm)
29.9
49.8
ΣM-(Nm)
-40.9
-70.3
Con los datos de la tabla 2 construya la tabla 5.
ΔMw(Nm)
0.1
0.1
ΔM1(Nm)
1.05
1.05
ΔM2(Nm)
1.05
1.05
ΔM3(Nm)
0.108
0.108
ΔM4(Nm)
ΔM5(Nm)
Δ ΣM+(Nm)
Δ ΣM-(Nm)
0.108
0.108
0.1
0.1
2.05
2.05
0.108
0.108
3. Con que tabla y columna comprueba la
primera condición de equilibrio
La tabla 3 con las dos últimas columnas
4. ¿Cuánto es la incertidumbre absoluta
promedio con la que comprueba la primera
ley de Newton?
7. ¿Con que tabla y columnas comprueba el
cumplimiento de la segunda condición de
equilibrio?
La tabla 4 en las dos últimas columnas muestra el
cumplimiento de la segunda condición de equilibrio.
8. ¿Cuánto es
promedio?
la
incertidumbre
absoluta
±1.158
9. ¿Cuánto es la diferencia absoluta promedio
entre las columnas que menciono en la
pregunta anterior?
0.842
10. Compare y analice la diferencia absoluta
promedio de la pregunta 9, con la
incertidumbre absoluta promedio de la
pregunta 8
Los dos valores son muy acercados el uno al otro ya
que los dos representan el error cometido durante la
práctica de laboratorio. Por lo anterior, se puede
afirmar que todos los datos generados se encuentran
en un rango de error muy similar.
VI.
CONCLUSIONES
± 1.174
5. ¿Cuánto es la diferencia absoluta promedio
entre las columnas que menciono en la
pregunta 3?
0,826
6. Compare la diferencia absoluta promedio de
la pregunta 5 con la incertidumbre absoluta
promedio de la pregunta 4.
Los dos valores son muy acercados el uno al otro ya
que los dos representan el error cometido durante la
práctica de laboratorio. Por lo anterior, se puede
afirmar que todos los datos generados se encuentran
en un rango de error muy similar.
Al finalizar este experimento fue posible concluir que
cualquier objeto que se encuentre en equilibrio
cumple con las leyes de equilibrio asociadas a la
estática. Así, de la misma manera es posible afirmar
que un sistema se encuentra en requilibrio cuando
todos los cuerpos se encuentran en reposo y la
sumatorio de todas sus fuerzas es igual a cero.
Otra conclusión a la cual llego a través del
procedimiento seguido durante la práctica fue que
cualquier cuerpo que realice un movimiento curvo sin
importar si su longitud es muy pequeña, este está
presentando torque o momento. El momento
depende directamente sobre la fuerza ejercida y la
distancia del cuerpo al eje de rotación del movimiento
circular que siguió la partícula.
VII.
EVALUACION
Al finalizar la práctica de laboratorio fue posible
observar que se cometieron una gran cantidad de
errores sistemáticos y aleatorios modificando los
resultados buscados. Las incertidumbres encontradas
son muy grandes por lo que se puede afirmar que los
datos fueron muy poco precisos y exactos. Esto se
genera por qué:





Había instrumentos como el dinamómetro
con el cual no estábamos familiarizados lo que
nos generó una mala interpretación de los
datos.
Los integrantes del grupo que realizo el
experimento desconocían el tema a tratar lo
que creo confusión a la hora de realizar el
procedimiento
El resto de instrumentos utilizados no eran uy
preciso lo que aumento la falta de precisión
en los datos
Las instrucciones del experimento no eran
muy completas lo que pudo causar un
procedimiento incorrecto
El tiempo disponible para la práctica fue muy
limitado
VIII.
MEJORAS
Para lograr resultados más exactos y precisos en esta
práctica de laboratorio es necesario tener en cuenta
lo siguiente: En primer lugar, es necesario la
familiarización de los estudiantes con el tema
presente en el laboratorio y los instrumentos que van
a ser utilizados. En segundo lugar, se debe disponer de
más tiempo para la realización del experimento ya que
al realizarlo en tan poco tiempo se omiten detalles y
se generan errores. Por último, se deben utilizar los
instrumentos más precisos posible.