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PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 1PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIOEspecialidad:APELLIDOS Y NOMBRES:1 Italo2.N de grupo: 3.Fecha: / / Docente:Diaz Trujillo, Dennis JoaquinParte I:Uso del Simulador1. Abrir el link a continuación que direcciona al simulador a utilizar en la clase de hoy:vascak/data/android/ph...

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Mecánica de Sólidos

PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 1 PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO APELLIDOS Y NOMBRES: Especialidad:

1.Medina Italo 2.

N de grupo: Fecha:

/

3. /

Docente:Diaz Trujillo, Dennis Joaquin

Parte I: Uso del Simulador 1. Abrir el link a continuación que direcciona al simulador a utilizar en la clase de hoy: https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php? s=mech_rovnobeznik&l=es 2. Usar el simulador a la par del docente en su PC, laptop, Tablet o celular. Contribuya atentamente y realice las observaciones pertinentes que usted considere a lo largo de esta actividad. 3. Indicaciones para la evaluación: 3.1 Abrir la evaluación en Socrative sobre el uso de este simulador. 3.2 El código de acceso es: 3.3 Puede abrir nuevamente el simulador y/o utilizar sus apuntes para resolver esta actividad. 3.4 La duración del test es 15 minutos.

1

Mecánica de Sólidos Parte II: 1) MONTAJES Y DESARROLLO EXPERIMETAL i)

Mencione los materiales y equipos utilizados en el montaje 1. (Ver vídeo del experimento)

Figura1: Montaje 1 experimental

Materiales y equipos ✔ dinamómetro ✔ masitas de 50 g

1.1. Primer montaje: Se midió el valor de cada masa (cinco) en una balanza, luego se

suspendió en el dinamómetro vertical fijado en la plataforma metálica. Se registraron los valores medidos en la tabla 1. Complete los valores restantes.

Figura (2). Relación entre masa y peso a partir del equilibrio de un cuerpo

2

Mecánica de Sólidos TABLA 1

1

Cantidad de masas

2

3

4

Masa (kg)

50,37

100,29

1150,4

200,2

250,2

Lectura del dinamómetro (N)

0.45

0.95

1,40

1,90

2,40

Valor de g experimental (gexp)

8.9339

9.4725

9.3085

9.4905

9.5923

Variación porcentual de g (V%)

8.6513%

3.1442%

4.821%

2.9601%

1.9192%

Anota los cálculos correspondientes a gexp y V%. Adjunte los cálculos en el siguiente cuadro:

3

5

Mecánica de Sólidos

ii) Mencione los materiales y equipos utilizados en el montaje 1. (Ver vídeo del experimento)

4

Mecánica de Sólidos

Figura3: Montaje 2 experimental

Materiales y equipos ✔ goniómetro ✔ porta masas ✔ masas de 50g

1.2. Segundo montaje: Se instaló el equipo como muestra la figura 2, luego se agregaron las masas m1, m2 y m3 que se midieron con la balanza. Se consiguió el equilibrio y se determinó los valores de F 1, F2 y F3 considerando el valor de g=9,78m/s 2, con el goniómetro se registraron los valores de α, β y θ anotados en la tabla 2. Complete los valores restantes en la tabla.

5

Mecánica de Sólidos

Figura (4). Montaje para comprobar la primera condición de equilibrio de fuerzas coplanares y concurrentes TABLA 2

Masa (kg)

Fuerza (N)

Ángulos

m1

m2

m3

F1

F2

F3

α

β

θ

0,0552

0,0751

0,0952

0.53985 6

0.73447 8

0.93105 6

146°

135,5°

78.5

6

Mecánica de Sólidos Registrar las medidas de las componentes de la fuerza en la tabla 3 y comprobar la primera condición de equilibrio (Descomponer las fuerzas con los ángulos adecuados). Evidenciar los resultados con gráficos de la descomposición sobre el eje XY y ubicarlos en el cuadro de abajo: TABLA 3

FUERZA

7

FX

FY

F1

-0.3784 N

0.3851 N

F2

0.4107 N

0.6089 N

F3

0N

-0.9310 N

Mecánica de Sólidos

2.

CUESTIONARIO:

I. Respecto al montaje 1 responda: a) ¿Qué significa que las fuerzas sean colineales? Explique Las fuerzas F1 y F2 que están en el montaje 1 son colineales, ya que tienen el mismo módulo y dirección, pero diferente sentido. La F1 representando a la tensión y La F2 representando la mg. Por lo tanto: F1=F2 o F1-F2=0

b) Efectuar el DCL para la masa suspendida y Plantear la primera condición de equilibrio.

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Mecánica de Sólidos

c)

¿Cuánto es la variación porcentual V% en los resultados de la tabla 1? ¿Es aceptable? Un valor aceptable de una medición tiene una variación porcentual de máximo 10% con respecto al valor teórico. Explique su respuesta. El valor de la variación porcentual es de 4.29916%, teniendo como mínimo a un 1.9192% y como máximo a un 8.6513% por lo que la variación porcentual es aceptable ya que tanto el valor máximo como el mínimo no sobrepasas el 10% como la variación porcentual máxima.

d) Haga una gráfica con el software Pasco, donde el eje vertical (variable dependiente) es la Lectura del Dinamómetro (Fuerza) y el eje horizontal (variable independiente) es la Masa. Realice un ajuste lineal a los datos y encuentre el valor de la pendiente. ¿Qué significado físico tiene esta pendiente? Adjunte captura tanto del gráfico como del ajuste realizado en el software Pasco.

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e) ¿Se cumple la primera condición de equilibrio? ¿En qué basa esta conclusión? Use los resultados de c) y d) para explicar su respuesta. Si se llega a cumpli la primera condicion de equilibrio, ya que la fuerza ejercida por las distintas fuerzas como la fuerza ejercida por el resorte del dinamómetro son iguales, eso quiere decir que las fuerzas resultantes son iguales a cero, también teniendo en cuenta en la parte “c” donde el error porcentual del valor teórico de la gravedad no excede el 10% y la gráfica mostrada no presenta mucha variación respecto a su pendiente, se puede afirmar que si cumple la primera condición de equilibrio

II.Respecto al montaje 2 responda:

a)

¿En esta experiencia los vectores son concurrentes? ¿Por qué? Los vectores F1, F2 y F3 en nuestro sistema de equilibrio divergen del mismo punto. Por lo cual son llamados puntos concurrentes.

b) Describir en que consiste la descomposición de fuerzas. Grafique un ejemplo con dos pares de fuerza cualesquiera.

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c) ¿Se cumple la primera condición de equilibrio en este montaje 2? ¿Hay alguna variación porcentual con respecto al valor teórico? Pista: Use la ley de Lamy para los datos de la tabla 2. Explique su respuesta. De acuerdo a nuestra tabla del montaje 2, la ley de equilibrio no se cumple. Los datos de la tabla no coinciden con la comprobación en la ley de lamy ni en la primera condición de equilibrio. F1/sen(146°)=F2/sen(135.5°) Al sustituir los datos de: 0.9654=1.04789. Por lo tanto, no cumplen una igualdad

3.

CONCLUSIONES:

La primera condición de equilibrio en los cuerpos de nuestro sistema obedece leyes físicas que dicen que para que un sistema esté en equilibrio la sumatoria de todos sus componentes deben dar 0. Por lo tanto en nuestros experimentos al alterar el sistema con un aumento de fuerza, el sistema se adaptará para cumplir la condición de equilibrio, como se vio en el montaje 2 alterando sus ángulos (esto es descrito en la ley de Lamy).

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