INSTITUTO ORIENTE DE PUEBLA, A.C. LABORATORIO DE TEMAS

INSTITUTO ORIENTE DE PUEBLA, A.C.
LABORATORIO DE TEMAS SELECTOS DE FÍSICA
SEXTO DE BACHILLERATO
CICLO ESCOLAR 2014-2015
PRÁCTICA #3: EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS
Objetivos:
 Genera y prueba hipótesis mediante el desarrollo completo de la práctica, aplicando el método científico.
 Analiza sistemas físicos para representarlos grafica y matemáticamente con ayuda de un diagrama de cuerpo libre.
Introducción
En el diseño aplicado a la ingeniería es importante conocer las reacciones en los diferentes apoyos y esfuerzos a los que
está sometido un cuerpo; para esto, el conocimiento de las condiciones de equilibrio de fuerzas es fundamental. Estos
principios generalmente se aplican en todas las carreras de ingeniería y su conocimiento es básico.
El caso más simple se presenta cuando existen fuerzas concurrentes en equilibrio. En esta situación las condiciones
suficientes y necesarias para que un cuerpo se mantenga en equilibrio son:
ΣFx = 0 Suma de componentes en “x”
ΣFy = 0 Suma de componentes en “y”
ΣM = 0 Suma de momentos
Material:
 1 botella de coca cola, de vidrio, llena y cerrada*
 1 botella de coca cola, de plástico, medio vacía*
 1 lata de coca cola u otro refresco a 1/3 de su capacidad
 1 corcho*
 1 alfiler enterrado al corcho*
 2 tenedores diferentes *
 1 destapador *
 1 transportador *
 1 Balanza Digital
 1 Dinamómetro



*
Procedimiento:
Parte #1: La lata equilibrada
1. Toma la lata de refresco y asegúrate de que esté llena a una tercera parte de su contenido.
2. Haz que la lata quede asentada sobre el borde redondeado de su base.
3. Una vez que haya alcanzado el equilibrio dibuja el diagrama de cuerpo libre de la lata, donde indiques todas las
fuerzas que están presentes en el fenómeno que observas.
4. Cuantifica dichas fuerzas
5. Demuestra, mediante los cálculos correspondientes, que dichas fuerzas están equilibradas.
Parte #2: Botella en equilibrio.
1. Toma un destapador y colócalo sobre la corcholata de la botella de vidrio, como si fueras a abrirla.
ING. MARGARITA ZAGO M.
Prac Lab TSF#3 Equilibrio de cuerpos rígidos.doc
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INSTITUTO ORIENTE DE PUEBLA, A.C.
LABORATORIO DE TEMAS SELECTOS DE FÍSICA
SEXTO DE BACHILLERATO
CICLO ESCOLAR 2014-2015
2. Ahora, con mucho cuidado, apoya el destapador sobre uno de los bordes de la mesa, de tal manera que logres
que la botella quede suspendida, sin tocar absolutamente ninguno de los bordes de la mesa.
3. ¿Las fuerzas están equilibradas o los momentos de fuerza están equilibrados? Cuantifica las magnitudes físicas
correspondientes y demuestra, mediante cálculos la existencia de equilibrio.
Parte #3: Tenedores danzantes
1. Entierra el alfiler en la base del corcho.
2. Ahora entierra los dos tenedores en las caras opuestas del corcho.
3. Coloca el alfiler sobre la tapa de la botella de plástico.
4. ¿El sistema se encuentra en equilibrio? Si no lo está juega con la posición de los tenedores, hasta que éstos
alcancen el equilibrio?
5. ¿Los tenedores forman el mismo ángulo con la vertical (corcho)? Mide dichos ángulos y cuantifica las fuerzas.
6. Demuestra, mediante los cálculos correspondientes la existencia de equilibrio.
Cuestionario (para el reporte final):
1.
2.
3.
4.
¿Cuáles son las diferencias entre masa y peso?
Explica el Teorema de Lami y da un ejemplo de su aplicación
Qué es una cupla o par de fuerzas?
Una escalera se apoya inclinada contra una pared. ¿Te sentirías más seguro al subir la escalera si te
dijeran que el piso no tiene fricción, pero la pared es áspera, o que la pared no tiene fricción, pero el
piso es áspero? Justifica tu respuesta.
5. Si mides que la fuerza neta y el torque neto es cero: a) ¿podría el sistema estar rotando con respecto a
ti? b) ¿podría el sistema estar trasladándose respecto a ti?
6. ¿Por qué cuando levantas un objeto pesado del piso es conveniente mantener la espalda lo mas
vertical posible y utilizar el movimiento de flexión de las rodillas en lugar de mantener la piernas rectas
y utilizar el movimiento de flexión de la cintura?
7. ¿Puede un objeto estar en equilibrio si está en movimiento?
8. ¿Qué es una fuerza y cuáles son los efectos que puede ejercer sobre un cuerpo?
Conclusión
Bibliografía o Fuentes de Información
ING. MARGARITA ZAGO M.
Prac Lab TSF#3 Equilibrio de cuerpos rígidos.doc
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