PRINCIPIO DE EQUILIBRIO. PARES DE FUERZA

PRACTICA DE LABORATORIO N°7.  PRINCIPIO DE EQUILIBRIO

EFECTO ROTACIONAL O TORQUE: 

Equilibrio de rotación: Un cuerpo se encuentra en equilibrio de rotación si la suma algebráica de los pares de las fuerzas aplicadas al cuerpo, respecto a un punto cualquiera, es cero. ... Momento de torsión: tendencia a producir un cambio en el movimiento rotacional.

La magnitud del efecto rotacional o TORQUE ( $\tau$tau ), para una fuerza externa $F$F esta dada por la expresión: 

$\tau = F \cdot r \sin(\theta)$tau, equals, F, dot, r, sine, left parenthesis, theta, right parenthesis

donde $r$r es la longitud del brazo de momento y $\theta$theta es el ángulo entre el vector fuerza y el brazo de momento. En el caso de la puerta que se muestra en la Figura 1, la fuerza es perpendicular (90$^\circ$degree) al brazo de momento, así que el término del seno se convierte en 1 y

$\tau = F\cdot r$tau, equals, F, dot, r.

La dirección del Torque se encuentra por convención usando la regla de la mano derecha. Si enrollas la mano alrededor del eje de rotación con los dedos apuntando en la dirección de la fuerza, entonces el vector de la torca apunta en la dirección del pulgar como se muestra en la Figura 2.

Así como se aplica en electromagnetismo.  En nuestro caso la dirección de la corriente es la distancia d

LABORATORIO DE FISICA  GRADO 10°

      1.  PRÁCTICA  MODULO N°7: EQUILIBRIO DE FUERZAS  PARALELAS

2. OBJETIVOS.
1. Comprobar que cuando un cuerpo está en equilibrio traslacional .la suma de las fuerzas presentes, es igual a cero.
2. Comprobar que cuando un cuerpo está en equilibrio rotacional, la suma de todos los momentos rotacionales, es cero.
3. Calcular el valor del peso de un cuerpo desconocido.

3. MATERIALES:

Ø  Regla de momentos rotacionales

Ø  Una nuez doble

Ø  Barra de 100 cm

Ø  Barra de 20 cm

Ø  Base soporte

Ø  Juego de pesas

Ø  Nylon de pescar o piola

Ø  clips de oficina

4. MONTAJE: Realice el siguiente montaje, usando los materiales sugeridos:

5. PROCEDIEMIENTO:

5.1.        Realice el montaje pertinente

5.2.        Ubique las tiras de nylon o los clips en cada uno de los orificios de la regla

5.3.        Cuelgue diferentes pesos en los trozos de nylon formando pares de fuerzas.

5.4.         Con “O” en el centro de la regla ubique un par de fuerzas  y calcule el torque.  Utilice el siguiente cuadro.                                           TABLA N°1

N°	F1	d1	F2	d2	T01	T02	T0
1
2
3

         5,5. Cambie el punto de rotación “O”, a otro lugar diferente del centro de la regla y llene un  cuadro similar al anterior:                                                          TABLA Nº 2

N°	F1	d1	F2	d2	T01	T02	T0
1
2
3

5.             ACTIVIDADES:

6.1       Se cunplen  las  condiciones de equilibrio para cada caso?.  (F_y = 0  y    T_o = 0  )

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.2        Existe algún margen de error? De cuánto es?______________________________________

          6.3 Calcule el valor del peso de varios cuerpos. Utilice una tabla de datos Nº3. . Use pesos (F) de 2 nt o 5 nt.  Utilice la ecuación de igualdad.  W. d1 = F. d2, para hallar el valor del peso w

                                                                               TABLA N° 3

Nº	NOMBRE OBJETO	d1	d2	F	W (Nt)
1
2
3

6.3.CONCLUSIONES:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

OPERACIONES:

INTEGRANTES:______________________________  GRADO ____________  GRUPO # _________

                           ____________________________

                ____________________________                                  FECHA ____________

                           ____________________________

                

LEY DE HOOKE

PRACTICA DE LABORATORIO DE FISICA N°6  LEY DE HOOKE

TEMA:  CLASES DE FUERZAS.  FUERZAS DE CONTACTO

LEY DE LA ELASTICIDAD O LEY DE HOOKE:

Cuando aplicas una fuerza a un muelle, probablemente este se alargará. Si duplicas la fuerza, el alargamiento también se duplicará. Esto es lo que se conoce como la ley de Hooke.

La ley de Hooke establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle.

F=k⋅(x−x0)

donde:

• F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle.
• k es la constante elástica del muelle, que relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno tendrá la suya propia.
• x0 es la longitud del muelle sin aplicar la fuerza.
• x es la longitud del muelle con la fuerza aplicada.

LABORATORIO DE FISICA N°6 – LEY DE HOOKE

OBJETIVOS:  - Confirmar la veracidad de la ley de Hooke

-          Hallar la constante de elasticidad de un resorte (K)

MATERIALES: - Base soporte

-          Varilla de 80 cm

-          Varilla de 50 cm

-          Una nuez doble

-          Dos resortes helicoidales

-          Un metro

-          Una prensa para mesa

-          Hojas milimetradas

MARCO TEORICO:

LA LEY DE HOOKE:  Establece que el alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle. F=k⋅(x−x0) , donde:

• F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle.
• k es la constante elástica del muelle, que relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno tendrá la suya propia.
• x₀ es la longitud del muelle sin aplicar la fuerza.
• x es la longitud del muelle con la fuerza aplicada.

MONTAJE:

 

PROCEDIMIENTO:

1. Realice el montaje presentado en la guía

2. Tome un resorte helicoidal y sujételo de la varilla horizontal

3. Cuelgue una de las pesas suministrada y mida la deformación del resorte. Repita esta operación utilizando la combinación de las pesas y llene la siguiente tabla:

FUERZA	0,5 N	1,0 N	1,5 N	2,0 N	2,5 N	3,0N	3,5 N
ΔX

4. Realice la gráfica de F vs Δx, en una hoja de papel milimetrado.

5. Qué tipo de línea se obtiene? ____________________________________

6. Si es una recta, halle la pendiente de la recta. ________________________

7. Cuál es el valor de la constante de elasticidad K₁= _____________

8. Repita el procedimiento desde el numeral 3, con el segundo resorte.

Llene la  siguiente tabla:

FUERZA	5 N	10 N	15 N	20 N	25 N	30N
ΔX

Halle la constante de elasticidad  K₂  = ______________

8. Anexe las gráficas anteriores al presente informe.

9. Que puedes concluir de esta práctica de laboratorio?

* ______________________________________________________________

* ______________________________________________________________

* ________________________________________________________________

* ________________________________________________________________

OPERACIONES:

GRUPO N°________________           GRADO ______________       FECHA:  _________________

INTEGRANTES: __________________________________

______________________________________

______________________________________

______________________________________

_______________________________________

INFORME DE LABORATORIO

INFORME DE LABORATORIO DE FÍSICA

La física es una asignatura teorico practica, luego en su estudio es muy importante llevar a la practica los conocimientos teóricos adquiridos y eso lo logramos realizando practicas de laboratorio.
Para lograr este objetivo organizamos grupos o equipos de laboratorio por grado, para facilitar la realización de la practica, donde cada uno de sus integrantes tiene una función muy importante.
Para demostrar que los objetivos se cumplieron, se debe entregar un informe escrito que tiene unos elementos mínimos, que a continuación expondremos:

INSTITUCION EDUCATIVA ATANASIO GIRARDOT

TALLER DE FISICA N°4 – INFORME DE LABORATORIO

OBJETIVO: Determinar las pautas que debe tener un informe  de laboratorio.

CONTENIDO: Todo informe de laboratorio debe cumplir con las siguientes partes, como mínimo:

1.       PORTADA

2.       SUBPORTADA

3.       PLAN DE TRABAJO  (INDICE)

4.       INTRODUCCION: Visión general de la práctica de laboratorio realizada.

5.       MARCO TEORICO: Pequeña investigación que se realiza del tema del laboratorio.

6.       OBJETIVOS:  Lo que se pretende con la realización de la práctica:

6.1. Generales

6.2. Específicos

7.       MATERIALES: Listado del equipo utilizado.  Ejemplo:

8.       MONTAJE: Dibujo o esquema explicativo de la práctica. Ejemplo:

9.       PROCEDIMIENTO: Cada uno  de los  pasos que se siguieron, para realizar la práctica. Incluye Tabla de datos.  Ejemplo:

10.   ANALISIS DE RESULTADOS:

9.1. Análisis de la tabla de datos

9.2. Análisis  de las gráficas. Ejemplo:

       11. EVALUACION: Solución de cada una de las preguntas planteadas en la guía de laboratorio.

       12. ERRORES: Factores que afectaron los resultados de la práctica:

              12.1.  SISTEMATICOS: Ocasionados por los equipos utilizados.

              12.2.  FORTUITOS: Ocasionados por los operarios de los equipos (personas).

              12.3.  PORCENTAJE DE ERROR: Se halla solo cuando se pretenden encontrar valor de

                         Alguna constante física ( %E )

                        Se utiliza la expresión:

% Error =

           

                                                         

Donde:

                 V_e =  Valor experimental.

                      V_t =  Valor teórico.          

     13.  CONCLUSIONES: Determinan si se cumplieron los objetivos planteados.

     14.  ANEXOS: Son aquellos elementos que se consideran muy importantes  en la práctica  y comprueban los resultados obtenidos (guía de trabajo, tablas de datos, graficas, etc ).

NOTAS: 

1.      El trabajo escrito se debe presentar en hojas blancas tamaño carta y  con las técnicas ICONTEC. ( Impreso o escrito a mano)

2.      El trabajo se debe presentar en grupo dentro de un plazo máximo de 8 días para su entrega, después de realizada la práctica.

3.      Es obligación la entrega del informe escrito de la práctica de laboratorio

4.      Las gráficas e deben presentar en papel milimetrado.

INTRODUCCIÓN A LA CINEMÁTICA

                                                      LA CINEMÁTICA:

Es una de las ramas de la mecánica, que estudia el movimiento de los cuerpos, sin tener en cuenta las causas que lo producen ( como las fuerzas).

La MECÁNICA,(Griego Μηχανική y de latín mechanìca o arte de construir una máquina) es la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.


En la mecánica, se estudia el movimiento de los cuerpos, dividiendo este en tres partes llamadas:

A. Cinemática
B. Dinámica 
C. Estática.

A. La cinemática como ya lo expresamos, es  es la rama de la Mecánica, que estudia el movimiento de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, a la  trayectoria del movimiento, la distancia recorrida en un lapso de tiempo, la velocidad y el cambio de la velocidad .

B. La Dinámica es la parte de la mecánica que estudia la relación entre el movimiento y las causas que lo producen (las fuerzas). El movimiento de un cuerpo es el resultado de las interacciones con otros cuerpos que se describen mediante fuerzas. La masa de un cuerpo es una medida de su resistencia a cambiar de velocidad. Se basa en la relación: fuerza, masa y aceleración

C.  La Estática es la parte de la mecánica que estudia los cuerpos en estado de equilibrio sometidos a la acción de las fuerzas. La fuerza es la acción que uno ejerce sobre algo, bien sea al tirar o al empujar. Las más usadas son: Peso: la Tierra atrae a las cosas y es la causante de que las cosas caigan.

Veamos el siguiente video, de introducción a la cinemática, donde se definen los conceptos asociados al movimiento de un cuerpo, como:

* Posición
* Distancia recorrida o espacio
* Desplazamiento
* Trayectoria.
* Velocidad

La clasificación de los movimientos según la trayectoria  y los conceptos de velocidad y aceleración en el movimiento rectilíneo.

TAREA 1:                            ACTIVIDAD INDIVIDUAL

1. Analice el video y consigne los conceptos básicos, en su cuaderno de apuntes, de:

a. Movimiento
b. Trayectoria
c. Desplazamiento

d. Velocidad y rapidez

e. Aceleración

2. Según la trayectoria de un cuerpo, ¿Cómo se dividen los movimientos?
3. Ilustre con un ejemplo la diferencia  que existe entre los conceptos básicos de
    desplazamiento y espacio recorrido.

4. ¿Qué diferencia hay entre la  velocidad de un cuerpo y la rapidez que lleva?

5. ¿Cómo se  puede representar gráficamente el  movimiento rectilíneo de un cuerpo?

6. ¿Qué diferencia hay entre el movimiento rectilíneo uniforme y el movimiento acelerado?
     Expresarlo mediante un ejemplo.

NOTA: Para capturar una imagen, se conocen varias formas como:

* Captura de pantalla, y se envía una imagen.

* Tomar una fotografía, usando la cámara de un móvil, anexarla a un archivo oficie.

* Escanear la imagen, con un programa que mejora la imagen y le agrega efectos.

Para este caso, recomiendo el siguiente proceso: