UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DE LIMA SUR

ESTÁTICA Y DINAMICA

INFORME DE LABORATORIO Nº1

TEMA: TRIANGULO DE FUERZAS

CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

INTEGRANTES: CAÑARI SURICHAQUI, JUNIOR

CASTRO PUMA, MIGUEL

CONDORI MASACHE, DANIEL

NARVAEZ CUENCA, JONATHAN SERGIO

SALCEDO ROMANI, SAMIR

ZAMALLOA PRUDENCIO, AMIR

TRIANGULO DE FUERZAS

I. OBJETIVOS

A) La finalidad de este experimento es comprobar que tres fuerzas coplanarias, no paralelas, y en equilibrio se pueden representar por un triángulo de fuerzas, por el cual dos de las fuerzas se pueden encontrar cuando se conoce la tercera, en el caso que se conozca la dirección o la línea de acción de las fuerzas.

B) El objetivo del presente ensayo es comprobar experimentalmente que cuando cuatro fuerzas están en equilibrio en un punto, estas pueden representar por un polígono de fuerzas a partir del cual se pueden encontrar su resultante.

C) Saber aplicar debidamente el diagrama de fuerzas y la descomposición de vectores.

II. MARCO TEÓRICO

MÉTODOS PARA HALLAR LA RESULTANTE

Método del ParalelogramoEste método permite solamente sumar vectores de a pares. Consiste en disponer gráficamente los vectores de manera que los orígenes de ambos coincidan en un punto, trazando rectas paralelas a cada uno de los vectores, en el extremo del otro y de igual longitud, formando así un paralelogramo. El resultado de la suma es la diagonal de dicho paralelogramo que parte del origen común de ambos vectores

Método del Triángulo o PoligonalConsiste en disponer gráficamente un vector a continuación de otro; es decir, el origen de cada uno de los vectores se lleva sobre el extremo del otro. El vector resultante es aquel que nace en el origen del primer vector y termina en el tremo del último.

En función a estos métodos es como se analizara a los valores que se obtenga en el laboratorio, por consiguiente cada paso será fundamental.

LEYES TRIGONOMÉTRICAS

Ley de los senos

La ley de los senos establece que en cualquier triangulo la relación de cualquiera de sus lados al seno del Angulo opuesto es constante.

Escrita como fórmula, la ley de los senos es la siguiente

Ley de cosenos

El teorema del coseno es una generalización del teorema de Pitágoras en los triángulos no rectángulos que relacione un lado de un triángulo con los otros dos y con el coseno del ángulo formado por estos dos lados.

Como base de sustento en el caso de leyes a usar, y asi dar un mayor análisis y precisión se tomara e como referencia las dos leyes antes mencionadas.

Ejemplo:

Un lanchón es arrastrado por 2 remolcadores, si la resultante de las fuerzas ejercidas es de 5000 lbs. Dirigida a lo largo del eje del lanchón. Determine la tensión de cada uno de las cuerdas

III. MATERIALES

1 TABLERO DE DIBUJO E2-2

2 TORNILLOS P10

3 POLEAS P7

5 TUERCAS P11

3 GANCHOS DE P5

1 CONJUNTO DE PESAS

1 ANILLO CON 3 CUERDAS

1 HOJA DE PAPEL CORRIENTE

a30

40

IV. MATERIALES

1. situar el tablero y fijarlo con tornillos y tuercas a través de las

perforaciones del papel

2. fijar las dos poleas

3. colocar una hoja en el tablero

4. pasar dos de las cuerdas del anillo sobre las poleas superiores

5. colocar los ganchos previamente pesados

6. enganchar otro gancho de pesos a la tercera cuerda y dejar que

cuelgue sobre el anillo

7. sujetar el anillo sobre el tablero y añadir pesos

8. soltar el anillo contra el tablero de dibujos y añadir pesos

9. soltar el anillo y poner el sistema en movimiento: subir y bajar

la pesa del centro solamente.

10. Marcar las posiciones de las tres cuerdas con puntos de

lápiz sobre el papel y marcar los ángulos, así como marcar el

espacio entre las fuerzas.

11. Anotar los pesos soportados por cada cuerda, teniendo el

peso de los ganchos

V. DATOS EXPERIMENTALES

MASA(G) LONGITUD DE LA

CUERDA (CM)

FUERZA (N)

ANGULO QUE HACE

CON EL EJE X

ANGULO QUE HACE

CON EL EJE X

POSITIVO

VECTOR 1 140 15.8 1.3734 49 131

VECTOR 2 90 32.5 0.8862 20 20

RESULTANTE 140 1.3734 90 90

VI. ANÁLISIS DE DATOS

1. Los datos que se obtuvieron experimentalmente, al ser comprobados analíticamente se encontró que no eran 100% correctos, pues había una variación pequeña y que se aproximaban a los datos experimentales.

2. Que lo datos experimentales, no han sido medido correctamente, ya que esa variación modifica todo el sistema al momento de evaluar los datos analíticamente.

3. Las variaciones de los datos pueden ser ocasionados:

Por error humano

Instrumentos calibrados equivocadamente

Mal uso de los instrumentos de medición

Mala manipulación del sistema de poleas al momento de medir

4. Finalmente los datos experimentales se comprobaron tanto gráficamente como analíticamente ( usando la ley de senos y descomposición)

VII. CUESTIONARIO

VII.1. TRIANGULO DE FUERZAS

¿Qué indican las flechas en el diagrama de fuerzas?Indican la dirección y sentido de las fuerzas representadas por los pesos w1, w2 y w3.

Comprobar gráficamente el resultado de la fuerza resultante usando una escala apropiada.

Resolver en la forma analítica los resultados del ensayo

TRIANGULO DE FUERZAS

LUEGO

ERROR %

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se concluye que con el triángulo de fuerzas se puede comprobar el módulo de las fuerzas, conociendo su dirección y graficando.

Que con el polígono de fuerzas, se puede hallar la resultante de 3 o más vectores.

Que con el diagrama de fuerzas de un objeto se puede hallar la resultante, también usando debidamente la descomposición de vectores se halla la resultante, además lo datos que se obtienen tanto con el diagrama de fuerzas que descomponiendo son casi la misma magnitud podrán variar una milésimas.

Se comprueba de igual manera que la condición de equilibrio

( ) para un sistema de fuerzas concurrentes se cumple en el experimento.

Se recomienda que a la hora de medir, tomar las precauciones correspondiente para tener datos experimentales más próximos, y así obtener menos posibilidad de la variación.

BIBLIOGRAFÍA

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Paul E. Tippens, “Fisica, Conceptos y aplicaciones” 7ma edición..Mexico, D.F.: McGraw Hil, 2007

S. Burbano de Ercilla, “Fisica general”, 32ra edición. Mexico, D.F.: Tebar, 2006.

Cromer, “Fisica en la ciencia y en la industria”, Barcelona: Reverté, 2006