11 Fuerzas paralelas..

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Fuente: Álvarez P., Rodríguez A., Valdés N

Aplicando la ecuación (1) a la taba anterior, se tiene que:

[pic 17]

Reemplazando los valores de la tabla Nº 1 en la ecuacion:

[pic 18]

Debido a que la sumatoria de fuerzas no es igual a cero o valor teórico, se puede hallar el error porcentual entre las fuerzas, en donde el dato teórico será la sumatoria de las fuerzas positivas y el dato real el de la sumatoria de fuerzas aplicadas.

[pic 19]

Aplicando la ecuación (2) a la tabla anterior se tiene que:

[pic 20]

Reemplazando los valores de la tabla Nº 1 en ecuación se tiene que:

[pic 21]

Debido a que el valor de la sumatoria de torques no es igual al valor teórico nuevamente se calcula el valor del error porcentual en donde el valor teórico corresponde a la fuerza positiva y el valor real a los torques negativos.

[pic 22]

Empleando (3) para calcular el valor teorico del punto de equilibrio:

[pic 23]

Teniendo el dato teorico se puede calcular su error con el dato experimental medido en el laboratorio.

[pic 24]

Tabla N° 2: Tres fuerzas equlibrando un sistema deviga en voladizo.

Fuerzas

Magnitud [pic 25]

Posición

[pic 26]

Momento

[pic 27]

[pic 28]

-14,70

0,028

-0,412

[pic 29]

-0,59

0,586

-0,35

[pic 30]

-1,37

0,709

-0,97

[pic 31]

-1,51

0,499

-0,75

[pic 32]

12,25

0

0

[pic 33]

4,17

0,494

2,06

Fuente: Álvarez P., Rodríguez A., Valdés N

Aplicando la ecuación (1) a los datos de la tabla, enemos que:

[pic 34]

[pic 35]

Como el valor de la sumatoria de fuerzas no es cero, existe un error porcentual que se evalua a continuación.

[pic 36]

Aplicando la ecuacion (2) para la sumatoria de torques o momentos:

[pic 37]

[pic 38]

Nuevamente como el valor no es el teórico se calcula el error porcentual.

[pic 39]

Análisis de resultados

Analizando sintácticamente la tabla N° 1 se observa que el valor experimental correspondiente al punto de equlibrio de la regla es muy cercano a la mitad de la misma lo que tiene sentido al pensar que allí se encuentra ubicado su centro de masa.

Analizando la sumatoria de fuerzas para ambas tablas, se observa que el resultado obtenido no es igual a cero lo que significa que la fuerza total ejercida hacia arriba no es la misma fuerza que se ejerce hacia abajo, esto hace que el error porcentual entre las fuerzas sea elevado.

En la práctica realizada se observó que el sistema de fuerzas paralelas a simple vista se encontraba en equilibrio, sin embargo, a la hora de realizar los cálculos para la sumatoria de fuerzas y torques los resultados obtenidos indican que el sistema no se encontraba perfectamente en equilibrio.

Comparando las fuerzas teóricas con las experimentales se observa que la fuerza total experimental es mayor que la fuerza total teórica, pero no es tan amplia su diferencia. Sin embargo, como las fuerzas deberían ser iguales, esta diferencia entre ellas hace que exista un error.

Para la tabla N° 1 el centro de masa experimental luego de la aplicación de las fuerzas continúa siendo el centro de masa de la regla debido a que para encontrar el equilibrio se movieron las fuerzas y no el dinamómetro que sostenía a la regla, al hallar el centro de masa teórico de la regla luego de la aplicación de las fuerzas se observa que varía con relación al experimental lo que hace que exista un error entre ellos.

Conclusiones

Se concluye que el centro de masa de un objeto cambia cuando fuerzas externas actúan y se distribuyen sobre él, dependiendo de la magnitud y distancia entre ellas.

Se concluye que la existencia de errores porcentuales en la sumatoria de fuerzas y torques para ambos sistemas se debe a que a simple vista el sistema se encontraba en equilibrio, pero es posible que lenta e imperceptiblemente se estuviera desequilibrando.

Referencias

[1] Varela D, Bustamante A, Dueñas J, Vinasco M Guía para prácticas experimentales de