Departamento de Ciencias Naturales

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Con ayuda del diagrama de cuerpo libre cuando el sistema está en equilibrio, se obtuvieron las masas de los objetos A y B con 230.2 g y 248.1 g respectivamente. Al comparar estos datos con los obtenidos con la medición directa en la bascula los cuales son para mA 235.9 g y para mB 239.4 g, este proceso nos conduce a afirmar que la fuerza es una magnitud física de carácter vectorial, porque nos permite calcular de manera aproximada datos de nuestro acontecer diario. Y una vez más vemos que el margen de error se debe tanto a la incertidumbre del instrumento como del observador, en este caso la incertidumbre absoluta del transportador fue de ± 0.05° y de la balanza de 0.05 g.

Cuestionario

Revisión del marco teórico

- ¿Qué es Fuerza?

R// Fuerza es una cantidad vectorial; así mismo se mismo se denota como cualquier tipo de jalón o empuje sobre un objeto.

- ¿Qué es una diagrama?

R// Es una representación grafica utilizada para fuerzas que actúan analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre.

- ¿Qué establece la primera condición del equilibrio mecánico?

R// Un sistema esta en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos sobre cada partícula del sistema es cero.

- ¿Qué son fuerzas concurrentes?

R// se les considera a aquellas que inciden en una mismo punto es decir que concurren formando uno o mas ángulos de acuerdo al numero de fuerzas que actúan, a este tipo de fuerzas también se les llama angulares.

- ¿Tomando en cuenta el problema planteado. ¿Cuál es el diagrama de cuerpo libre de los objetos A, B y C y del punto en el cual concurren las tres cuerdas?

R//

A B

[pic 35][pic 36]

TA TB[pic 37][pic 38]

[pic 39][pic 40]

MAg MBg

C P[pic 41][pic 42]

TC TA TB[pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49]

[pic 52][pic 50][pic 51]

MCg

- ¿Cuáles son las ecuaciones que resultan de aplicar la primera condición de equilibrio a cada uno de los cuerpos y al punto en el cual concurren las cuerdas?

R// A B C

[pic 53][pic 54][pic 55]

[pic 56][pic 57]

[pic 58][pic 59][pic 60]

[pic 61][pic 62][pic 63]

- ¿Cuáles son las expresiones finales que permitirán calcular la masa desconocida de los cuerpos A y B?

R//

[pic 64][pic 65]

[pic 66][pic 67]

[pic 68][pic 69]

[pic 70][pic 71]

[pic 72][pic 73]

[pic 74][pic 75]

- ¿En qué situaciones la incertidumbre absoluta de una medida es dada a criterio del investigador?

R// Las medidas no son simples números exactos, sino que consisten en intervalos, dentro de los cuales confiamos se encuentra el valor esperado. Tan importante es valor como la incertidumbre absoluta de la medida y entre mas pequeña es esta relación a aquel mas confiable es la medida. Por ello la simplificación propuesta para determinar la incertidumbre instrumental no puede aplicarse para cualquier situación; una escala con divisiones muy finas que se use para medir una cantidad con limites mal definidos puede dar un intervalo de medición más grande que varias de las divisiones pequeñas, y un objeto bien definido estudiado bajo buenas condiciones visuales puede permitir la identificación de una incertidumbre absoluta mucho menor que la mitad de la mínima división de escala. Para muchos de estos casos, es el criterio del investigador el que debe prevalecer a la hora de reportar la incertidumbre de la medida.

Conclusiones

- Tomando en cuenta los resultados de los cálculos efectuados ¿Cuál es el valor (con incertidumbre absoluta) de las más respectivas de los cuerpos A y B?

R// mA(230.20.05) g[pic 76][pic 77]

mB(248.10.05) g[pic 78][pic 79]

- ¿Qué valores obtuvo al medir dichas masas con la balanza?

R// mA(235.90.05) g[pic 80][pic 81]

mB(239.40.05) g[pic 82][pic 83]

- ¿Son iguales los valores de las masas que se desconocían según los resultados obtenidos mediante la aplicación de la primera condición de equilibrio y la utilización de una balanza? Explique

La primera condición del equilibrio establece que: Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos sobre cada partícula del sistema es cero.

Al realizar los cálculos, sumando las fuerzas que actúan sobre de cada masa pudimos llegar satisfactoria a una aproximación aceptable al peso real de cada masa, por lo que si podemos afirmar que se cumple la primera condición de equilibrio.

- ¿Se corrobora el carácter vectorial de la fuerza con este experimento? Explique.

Si. Porque los cálculos se realizaron sumando las fuerzas que actúan sobre cada masa del sistema haciendo uso de vectores y como un vector tiene magnitud, dirección y sentido, decimos por lo tanto que una fuerza tiene carácter vectorial, porque, posee un valor numérico, una dirección en el espacio y un sentido positivo o negativo según el sistema de referencia

Bibliografía

- Física Universitaria, 9na edición, sección 4.2 Fuerza e interacciones.

- Física 3era edición de Serway, sección 5.2/ Concepto de Fuerza: sección 5.8/ algunas aplicaciones de la Leyes