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INFORME DE LABORATORIO
Física Mecánica, Grupo 36134, Universidad De La
Costa Roosvel Soto Díaz Agosto /24 /
RESUMEN En el presente informe se exponen cada una de las estrategias para hacer a fin de la unidad dada y lograr el objetivo de esta mediante los objetos presentados en el laboratorio (PASCO Interface, soporte universal, sensores de fuerza, juego de masas, balanza, hilo y transportador) En este informe de laboratorio de física mecánica correspondiente a la unidad “componentes de un vector” tiene como objetivo analizar el carácter vectorial de las fuerzas a partir de la resultante de un sistema de fuerzas concurrentes y coplanares, usando los métodos de la adición de vectores por medio de los conceptos dados en la clase teórica. Se expusieron dos sensores de fuerza sobre los soportes universales con los cuales se tomaron las medidas de las tensiones en diferentes ángulos y en un punto conjuntamente fijo, en el cual se proporcionaron distintos pesos, igualmente se pudo evidenciar el resultado de un sistema de fuerzas concurrentes y finalmente llegar a los resultados de los que fueron objeto de estudio durante este laboratorio como lo fueron las representaciones numéricas de los vectores con base su gravedad, tensión y peso que cada uno ocasiona.
Palabras claves: laboratorio, fuerzas, vector
ABSTRACT In this report, each one of the strategies to make the end of the given unit and achieve its objective through the objects presented in the laboratory (PASCO Interface, universal support, force sensors, mass game, balance, thread and transporter) In this mechanical physics laboratory report corresponding to the "components of a vector" unit, the objective is to analyze the vectorial character of the forces from the result of a system of concurrent and coplanar forces, using the methods of expanding vectors by through the concepts given in the theoretical class. Two force sensors were exposed on universal supports with which the measurements of the tensions were taken at different angles and at a jointly fixed point, in which different weights were provided, it was also possible to demonstrate the result of a system of concurrent forces. and finally, I arrived at the results of those that were the object of study during this laboratory, such as the numerical representations of the vectors based on their gravity, tension and weight that each one causes.
Keywords: laboratory, forces, vector
1. INTRODUCCIÓN
Por medio de los instrumentos y elementos expuestos en el laboratorio, ( pasco interfaz, soporte universal, sensores de fuerza, juego de masa, hilo y transportador), procedemos a realizar el montaje de estos, donde se lleva a cabo el amarre y unión de hilos (simulando ser vectores) sobre los sensores de fuerza, creando que estos dos sensores estén tensionados en un mismo punto fijo, sobre este punto se coloca la masa, cerciorándonos que se encuentre en reposo, permitiéndonos realizar la toma de medidas, y posteriormente al análisis de datos que en consecuencia obtenemos los resultados del estudio realizado.
2. MARCO TEORICO
Las magnitudes físicas vectoriales, Los vectores, los vectores concurrentes, la fuerza de gravedad, comúnmente denominada peso, que se combinaron de acuerdo con las reglas de álgebra vectorial, y por ultimo la suma de vectores con la que realizamos cálculos.
Las magnitudes físicas vectoriales requieren para su completa determinación que se especifique tanto su dirección como su magnitud.
Ejemplo: Velocidad, fuerza, aceleración, desplazamiento, etc.
Los vectores que se pueden representar geométricamente como segmentos de recta cuya longitud en cierta escala corresponde al módulo del vector.
En la fuerza de gravedad se determinó la resultante de un sistema de fuerzas concurrentes usando los métodos de adición de vectores.
Donde la suma de vectores es: ⃗𝑅⃗⃗ = 𝐴⃗⃗⃗ + 𝐵⃗
𝑅𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝐵𝑥 𝑅𝑦 = 𝐴𝑦 + 𝐵𝑦
3. METODOLOGÍA 1. Identificación de piezas: Se identificaron las piezas a usar: las masas, el transportador, la balanza y los sensores de fuerza, de los cuales se hizo la posterior toma de datos. 2. Determinación de las mediciones: Se tomaron las medidas y peso de cada masa y ángulo, comenzando con cada una por separado, y luego el amarre de ambas masas. (tabla 1 y 2) 3. Cálculo de los datos: De acuerdo con los datos obtenidos se Magnitu d
θ 1 (°) θ2 (°) F 1 (N) F 2 (N)
MEDIDA 1
43 43 0, N
0,227N
MEDIDA 2
60 63 0, N
0, N
TABLA 2. Fuerzas y direcciones
Magnitu d
θ 1 (°) θ 2 (°) F 1 (N) F 2 (N)
MEDIDA 1
43 45 0, N
0,
MEDIDA 2
55 63 0,439 0,
MEDIDA 3
64 55 0, N
0,642N
2. Cálculos: 2.1. Compruebe que sumando analíticamente un par de fuerzas cualquiera 𝐹 1 y 𝐹 2 , su resultante debe ser igual y opuesta a la tercera fuerza 𝐹 3 y por consiguiente la resultante de las tres fuerzas es cero.
M1 (tabla 1) Fr =(−0,220+ 0,166) x +(0,205+0,154−0,489) y Fr =(−0,054 ) x +(−0,13) y
M2 (tabla 1) Fr =(−0,127+ 0,108 x ) +(0,220+0,213−0,489) y Fr =(−0,019 )+(−0,056) y
M1 (tabla 2) Fr =(−0,424 +0,346) x +(0,395+ 0,346−0,979) y Fr =(−0,078 ) x +(−0,238) y
M2 (tabla 2) Fr =(−0,251+0,262 x ) +(0,359+ 0,515−0,979) y Fr =( 0,011) +(−0,105) y
M3 (tabla 2) Fr =(−0,391+0,368 x ) +¿ Fr =(−0,391+0,368 x ) +( 0,802+0,525−1,47) y Fr =(−0,023 )+(−0,142) y
2.2. Encuentre el error porcentual de
la fuerza resultante experimental y la fuerza resultante analítica (valor teórico), mediante la fórmula: |𝑉𝑒𝑥𝑝 − 𝑉𝑡𝑒𝑜| %𝐸 = 𝑥 100% 𝑉𝑡𝑒𝑜
3. Análisis de preguntas: 3.1. Analice las fuentes de error presentes y como pueden ser minimizadas.
Las fuentes de errores en la metodología en este caso se pueden dar por las mediciones, para minimizar ese riesgo la solución más viable es repetir cada proceso de toma de muestra de la medida para poder llegar a una medida exacta o estándar.
3.2. ¿Cuándo un sistema de fuerzas está en equilibrio? Se considera que un sistema de fuerzas está en equilibrio cuando la resultante de todas las fuerzas y el momento resultante sean cero.
5. ANALISIS DE RESULTADOS
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