8/16/2019 LAB N° 4 - FUERZAS EN EQUILIBRIO

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Fig. 1: Objeto inclinado

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LABORATORIO N° 4

FUERZAS EN EQUILIBRIOI. OBJETIVOS

• Verificar experimentalmente la primera condición de equilibrio.• Determinar la masa de un objeto que está en equilibrio estático.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

Si un objeto está en reposo y la fuerza neta sobre el objeto es cero, el objeto

está en equilibrio estático. Un ejemplo de equilibrio estático es un objeto en repososobre una mesa. La fuerza normal de la mesa equilibra la fuerza de la ra!edad quetira "acia abajo sobre el objeto.

Un objeto colocado en un plano inclinado sin fricción acelerar#a "acia abajo delplano debido a la componente de la fuerza de la ra!edad que es paralela a lasuperficie del a!ión. La manitud de la fuerza depende de la masa del objeto y elánulo del plano inclinado.

Si el objeto es inmó!il en el plano inclinado debido a la tensión en una cadena, latensión es iual a la manitud de la fuerza que es paralela a la superficie del a!ión.$sta fuerza es msen.

III. MATERIAL DIDACTICO

%ara el desarrollo del tema, los alumnos utilizaran lo siuiente&

Equipos y Materiales Código

%'S%()* +plorer L+   PS-2002

Sensor de fuerza %'S%()*   PS-2104

-, m %'S/( trac0

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o1ár   ME-6951

'mpliación de la base y soporte de )od   ME-9355

Soporte Uni!ersal con abrazadera de mesa  ME-9376B

)od, 23 cm   ME-8736

4ndicador del ánulo   ME-9495

/adena trenzada 5#sica   SE-8050

IV.TECNICA OPERATORIA / PROCEDIMIENTO / RECOLECCION DE DATOS /RESULTADOS

Utilizar un sensor de fuerza para medir la tensión en una cuerda atada a lacarreta que se encuentra en reposo sobre una pista inclinada. Utilice el +plorer L+para rabar y !isualizar la tensión. Utilice la tensión y el ánulo de la pista paradeterminar la masa del carro.

-. /onectar el sensor de fuerza a un puerto del sensor en la parte superior dela L+. $ncienda el L+.

6 La pantalla ráfica se abre con un ráfico de la fuerza en función deltiempo.

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Fi . 2: Monta e del E !i o

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Fig. #: F!e$%a ti$o "o&iti'o

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. $stablecer el sensor de fuerza para que en!#e una se7al positi!a para untirón. %ulse para ir a la pantalla principal. %ulse 52 89 para abrir lapantalla Sensores. Use las teclas de flec"a del cursor para seleccionar

:5uerza, empuje positi!o ;. %ulse 'cti!ar 8 9 para cambiar la selección de;!isible; a ;no !isible;.

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=. /on el peso calculado se determina la masa a la cual llamaremos masa real.

2. /on la ayuda de la balanza, calcular la masa teórica.

3. /on las dos masas obtenidas calcular el porcentaje de error.

VII. CUESTIONARIO DE APLICACIÓN

)esuel!a los problemas que a continuación se proponen&

1. Si la masa de la esfera es de A 0. Determine la manitud de la fuerza 5requerida para mantener a la esfera en equilibrio tal como se muestra.

1 2 0 (

6 0 (

F

2.  Una esfera "omo>nea de masa < y radio r se encuentra en equilibriosostenida por una cuerda ideal de lonitud L. BCu> fuerza será necesariaaplicar en el punto medio de la cuerda para que la esfera pierda contactocon la pared 8/onsidere !alor tiene la

fuerza "orizontal 5

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3 7 °

. Una bola de cierto radio y masa HmI se retiene de una esfera inmó!il deradio ) mediante un "ilo imponderable de lonitud HlI sujeto al puntosuperior de la esfera /. ?o "ay puntos de contacto entre el "ilo y la esfera,despreciando la fricción "állese la tensión del "ilo para lE)G. 8mE2 09

C

!. Determine la masa necesaria que debe tener la esfera, para mantener elequilibrio del sistema. Desprecie todo rozamiento.

) # ( 6 * g

". La esfera rande tiene una masa de 3 0 y un radio )E2r, la esfera peque7atiene una masa de 0 y un radio r. Si el sistema se encuentra en equilibrio,determine la reacción 8en ?9 en el punto '.

L i& o

A

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#. $n el sistema mostrado los bloques están en equilibrio. Si sus pesos son%EJA ? y CE2A ?, calcule con qu> fuerza se comprimen los bloques.Despreciar el peso de las poleas.

$. $n el sistema mostrado, la fuerza que mantiene en equilibrio al bloque de 3A? de peso es 5EA ?. /alcule el peso de las poleas, si >stas son iualesentre s#.

VIII. BIBLIOGRAFIA

'LV')$?', Keatriz H54S4/' $?$)'LI $dit. arla, xico D.5. -MF-N)UL'N N, y