RESULTADOS:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERA DE MINAS, GEOLOGA Y CIVIL

ESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADMICO DE MATEMTICA Y FSICA

INFORME N 03EQUILIBRIO DE UN CUERPO RGIDO

Curso

:Fsica I

FS 142

Profesor de Teora

:Octavio Cern Balboa

Profesor de Practica:Julio Or Garca

Integrantes

:Alvizuri Vera, Wendy Denisse

Quispe Conde, Eduardo

Fernndez Labio, Augusto WilfredoHorario

:Sbado, 4 p.m. 7 p.m.

Mesa

:N 02

Fecha

:

Ayacucho - 2006

INFORME N 03EQUILIBRIO DE UN CUERPO RGIDO

I. FUNDAMENTO TERICO

ESTTICA

Concepto

La esttica es una rama de la mecnica cuyo objetivo es estudiar las condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actan sobre un cuerpo, para que ste se encuentre en equilibrio.

EquilibrioUn cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleracin

Fuerza

Es una magnitud que mide la interaccin que existe entre dos o ms cuerpos.

Toda fuerza modifica el estado de reposo o movimiento de un cuerpo, adems de generar deformaciones (por mnima que sea) en dicho cuerpo.

Tipos De Fuerzas

Fuerzas de Contacto

Se produce cuando resulta del contacto fsico entre dos o ms cuerpos.

Fuerzas de Campo

Es aquella fuerza donde no interviene el contacto fsico entre los cuerpos, pero que actan a travs del espacio, a dicho espacio se le denomina campo.

Clasificacin de las fuerzas respecto a su posicin

Fuerzas Externas

Son aquellas fuerzas que se presentan en la superficie de los cuerpos que interactan.

Realmente hay muchas fuerzas externas que nos son familiares: El peso, la reaccin, la fuerza de rozamiento, etc.

Fuerzas Internas

Son las que mantienen juntas a las partculas que forman un slido rgido. Si el slido rgido est compuesto estructuralmente de varias partes, las fuerzas que mantienen juntas a las partes componentes se definen tambin como fuerzas internas; entre las fuerzas internas ms conocidas tenemos: La tensin y la compresin.

LEYES DE NEWTON - 1ERA CONDICIN DE EQUILIBRIO

LEYES DE NEWTON 1 LEY DE NEWTON (Ley de la Inercia)

Un cuerpo de masa constante permanece en estado de reposo o de movimiento con una velocidad constante en lnea recta, a menos que sobre ella acte una fuerza.

3 LEY DE NEWTON (Ley de la Accin y Reaccin)

Si un cuerpo le aplica una fuerza a otro (accin); entonces el otro le aplica una fuerza igual y en sentido contrario al primero (reaccin)1ERA CONDICIN DE EQUILIBRIO

Un cuerpo se encontrar en equilibrio cuando la fuerza resultante que acta sobre l, sea igual a cero, para esto, las fuerzas componentes deben ser necesariamente coplanares y concurrentes.

A) Condicin Algebraica

B) Condicin Grfica

Se sabe que si la resultante de un sistema de vectores es nula, el polgono que se forma ser cerrado.

En el estudio anterior vimos que para que un cuerpo permanezca en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actan en l, tena que ser cero; pero solo si las fuerzas eran concurrentes.

Ahora, en el caso que dichas fuerzas no sean concurrentes qu pasara?, sencillamente el cuerpo girara y ya no estara en equilibrio, para analizar el equilibrio de este tipo de fuerzas existe la llamada 2da condicin de equilibrio.

MOMENTO DE UNA FUERZA 2DA CONDICIN DE EQUILIBRIO

MOMENTO DE UNA FUERZA (TORQUE)

Es una magnitud vectorial, cuyo valor mide el efecto de giro que se produce sobre un cuerpo alrededor de un punto o eje.

Calculo del Momento de una Fuerza con respecto a un punto O ()

respecto a un punto, se calcula multiplicando el valor de la fuerza F con la distancia perpendicular desde el punto O a la lnea que contiene la fuerza F.

Representacin Grfica del Momento de una Fuerza con respecto a un punto O ()

, con respecto a un punto, se representa mediante un vector perpendicular al plano de rotacin y el sentido se determina aplicando la regla de la mano derecha.

2DA CONDICIN DE EQUILIBRIOPara que un cuerpo rgido permanezca en equilibrio, la fuerza resultante y el momento resultante respecto a un mismo punto, debe ser cero.

Slo as estaramos asegurando que un cuerpo no tiene ni movimiento de traslacin ni de rotacin.

II. DATOS:

EQUILIBRIO DE FUERZAS CONCURRENTES

PRIMERA FORMA:Experiencia 1.-

F

:3,85 N

Donde F es el valor del Dinammetrom1

:0.5 kg

m2

:0.5 kg

:20

:30

:80Experiencia 2.-

F

:3,15 N

Donde F es el valor del Dinammetrom1

:0.25 kgm2

:0.325 kg

:30

:40

:80SEGUNDA FORMA:

Experiencia 1.-

m

:0.5 kg

:107

:128

:125Experiencia 2.-

m

:0.6 kg

:102

:130

:128EQUILIBRIO DE FUERZAS NO CONCURRENTES

Experiencia 1.-

m1: 5 gP1: d1: 0,25 m

m2: 100 gP2:d2: 0,15 m

m3: 10 gP3:d3: 0,10 m

m4: 20 gP4:d4: 0,15 m

m5: 50 gP5:d5: 0,25 m

Experiencia 2.-

m1: 5 gP1:d1: 0,25 m

m2: 50 gP2:d2: 0,15 m

m3: 21 gP3:d3: 0,5 m

m4: 100 gP4:d4: 0,5 m

m5: 10 gP5:d5: 0,10 m

m6: 20 gP6:d6: 0,15m

m7: 2 gP7:d7: 0,20 m

m8: 2 gP8:d8: 0,25 m

III. RESULTADOS:

IV. CUESTIONARIO:

1) Si en el equipo de la figura 1 se ubica una masa de 100 g haciendo un ngulo de 25 con el eje X+ y otra de 100 g haciendo un ngulo de 33 con el eje X-. Cul es el valor de la resultante indicada por el dinammetro?2) Mencione como se aplica las condiciones de equilibrio en aspectos de su profesin.V. CONCLUSION:

VI. SUGERENCIA:

VII. BIBLIOGRAFA:

3.1. EQUILIBRIO DE FUERZAS CONCURRENTES:

3.1.1. Ecuaciones de equilibrio para el sistema de la figura 1, usando el mtodo de la descomposicin rectangular. Comprobacin con los datos tomados. Comentario sobre las fuentes de error:PRIMERA FORMA:

Experiencia 1:

T1 = m1 . g = 0,5kg . 9,8 = 4,9N

T2 = m2 . g = 0,5kg . 9,8 = 4,9N

F = 3,85N

Ecuaciones de Equilibrio:

F x = 0 (4,9 cos20 = 3,85 cos80 + 4,9 cos30

F Y = 0 (3,85 sen80 = 4,9 sen20 + 4,9 sen30

Error en el eje X

F x = 0 (4,9 cos20 = 3,85 cos80 + 4,9 cos30

F x = 0.30

Error en el eje Y

F Y = 0 (3,85 sen80 = 4,9 sen20 + 4,9 sen30

F Y = -0.33

Los errores que se tienen tanto en el eje X como en el eje Y, se debe principalmente a la poca precisin y sensibilidad de los instrumentos, la mala calibracin de los mismos; as como a nuestros errores, cometidos por nuestros sentidos al tratar de registrar adecuadamente las magnitudes medidas.Experiencia 2:T1 = m1 . g = 0,250kg . 9,8 = 2,45NT2 = m2 . g = 0,325kg . 9,8 = 3,19N

F = 3,15N Ecuaciones de Equilibrio:

F x = 0 (3,15 cos80 + 2,45 cos30 = 3,19 cos40 F Y = 0 (3,15 sen80 = 2,45 sen30 + 3,19 sen40 Error en el eje X

F x = 0 (3,15 cos80 + 2,45 cos30 = 3,19 cos40 F x = -0.20

Error en el eje Y

F Y = 0 (3,15 sen80 = 2,45 sen30 + 3,19 sen40 F Y = 0.17Los errores que se tienen tanto en el eje X como en el eje Y, se debe principalmente a la poca precisin y sensibilidad de los instrumentos, la mala calibracin de los mismos; as como a nuestros errores, cometidos por nuestros sentidos al tratar de registrar adecuadamente las magnitudes medidas.3.1.2. Usando el mtodo del paralelogramo, Resultante de las dos fuerzas. Comparacin con los datos tomados por el dinammetro. Comprobacin que son opuestos grficamente. Fuentes de error.PRIMERA FORMA

Experiencia 1:

T1 = m1 . g = 0,5kg . 9,8 = 4,9N

T2 = m2 . g = 0,5kg . 9,8 = 4,9N

F = 3,85N

R =

R =

R = 4,14 Donde R es el valor de la resultante

Comprobando el valor de la resultante para m1 y m2 con el valor observado en el dinammetro se obtiene:

F = 3.85N

Donde F es el valor del Dinammetro

R = 4.14

Donde R es el valor de la resultante

Comparando se obtiene una diferencia de:

R -F = 4.14 3.85 0.29Ya que, se sabe que se trata de los mismos datos que la experiencia anterior, acotaremos que las fuentes de error tambien son las mismas.Experiencia 2:

T1 = m1 . g = 0,25kg . 9,8 = 2,45N

T2 = m2 . g = 0,325kg . 9,8 = 3,19N

F = 3,15N

R =

R =

R = 3,29 Donde R es el valor de la resultanteComprobando el valor de la resultante para m1 y m2 con el valor observado en el dinammetro se obtiene:

F = 3.15NDonde F es el valor del Dinammetro

R = 3,29

Donde R es el valor de la resultante

Comparando se obtiene una diferencia de:

R -F = 3,29 3.15 0.14

Ya que, se sabe que se trata de los mismos datos que la experiencia anterior, acotaremos que las fuentes de error tambin son las mismas.

Comentacion sobre las fuentes de errorPrimeramente de acuerdo a la teora la resultante R debe ser opuesto al valor del vector F (dinammetro) pero esto no ocurre as, esto se debe a muchos factores:_ Como ya mencionamos anteriormente el dinammetro que tenemos en el laboratorio no registra adecuadamente como debe ser, y este es uno de los factores para este error._ Instrumentos de laboratorio en deterioro

Comprobando la ley de lamy con los datos experimentales

5.12 = 4.95 = 4.94I. PRIMERA FORMASEGUNDO GRAFICO: 1.1 Ecuaciones de equilibrio para el sistema de la figura 01, usando el mtodo de la descomposicin rectangular.

1.2 La resultante para las fuerzas de m1 y m2 usando el mtodo del paralelogramo se obtiene:

T1 = m1 x g = 0.25kgx9.8 = 2.45N

T2 = m2 x g = 0.325kgx9.8 = 3.19N

F = 3.15N Donde F es el valor del Dinammetro

R =

R =

R = 3.29 Donde R es el valor de la resultante Comprobando el valor de la resultante para m1 y m2 con el valor del dinammetro se obtiene:

R -F = 3.29 3.15 = 0.14 Donde F es el valor del Dinammetro

Donde R es el valor de la resultante Comprobando la oposicin mediante un grafico se tiene: Comentacion sobre las fuentes de error

Primeramente de acuerdo a la teora la resultante R debe ser opuesto al valor del vector F (dinammetro) pero esto no ocurre as, esto se debe a muchos factores:

_ Como ya mencionamos anteriormente el dinammetro que tenemos en el laboratorio no registra adecuadamente como debe ser, y este es uno de los factores para este error.

_ Instrumentos de laboratorio en deterioro, etc.

Comprobando la ley de lamy con los datos experimentales

5.90 = 5.71 = 5.672.-EQUILIBRIO DE FUERZAS NO CONCURRENTESPRIMER GRAFICO:

2.1 usando los datos comprueba la condicin de equilibrio

2.2 calcule la fuerza que soporta el pvot cuando el sistema esta en equilibrio.

SEGUNDO GRAFICO:

2.1 usando los datos comprueba la condicin de equilibrio

2.2 calcule la fuerza que soporta el pvot cuando sistema esta en equilibrio.

CONCLUSIONESEn conclusin el tema y la practica de este laboratorio es de mucha importancia en cuanto a la ingeniara civil, porque estos temas estn relacionados en las construcciones arquitectnicas como en el campo de la ingeniera civil, principalmente esta relacionado con la resistencia de materiales, por ejemplo

Una edificacin de tres pisos esta en reposo, esttico, porque precisamente esta cumpliendo con las condiciones de equilibrio, los puentes y muchas obras mas que abarca la ingeniera civil como la arquitectura.

SUGERENCIASSe sugiere, aprender, experimentar y poner en prctica reiteradamente este tema, no solamente a mis compaeros de la escuela de Ing. Civil sino tambin a aquellos que estudian Arquitectura. BIBLIOGRAFIA

http://usuarios.lycos.es/raldazabal/tica.htm

http://html.rincondelvago.com/equilibrio.html http://usuarios.lycos.es/raldazabal/tica.htm Fsica I de la academia (Cesar Vallejo)

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