mecanic a labotario 01

7/24/2019 Mecanic A Labotario 01

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MECANICA DE SOLIDOS - LABORATORIO 01Cdigo : PG2014

Grupo/Semestre: C5 B/ I

CURSO: Mecnica de solidos

PG01!

IN"ORME N# 01:

$Es%%ica& P'i(e'a condici)n de e*+ili,'io

Integrantes

A.ellidos / No(,'es No%a

Aguilar endo!a" Al#aro $duardo

Apa!a C%o&ue" 'eid( )iorela

Apa!a *uan+a" ,e(son

P'oeso': ,u+ra Apa!a" -uan .oger

P'o'a(a P'oesional$le+trni+a (

Automati!a+in G'+.o: B"ec2a de 'eali3aci)n 05 0 2015

Mesa de T'a,a4o: 1"ec2a de en%'ea 12 0 2015

ESTATICA5 PRIMERA CONDICI6N DE E7UILIBRIO


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INTRODUCCION

os %ala sore un +uerpo &ue se en+uentra en estado de e&uilirio +uando est en reposo o

+on un mo#imiento re+til3neo uniorme" donde las uer!as &ue a+tan sore el +uerpo

+umplen +iertas +ondi+iones6 , &ue si se intenta +amiar el estado de mo#imiento de un

+uerpo" el mismo se resistir a este +amio6 Siendo la resisten+ia de un +uerpo a un +amioen su estado de mo#imiento se llame 7iner+ia86

OB8ETI9OS:

o Comproar e9perimentalmente la primera +ondi+in de e&uilirio" para uer!as

+oplanares ( +on+urrentes6

o $studiar las +ondi+iones &ue dee +umplir un +uerpo para &ue se en+uentre en

e&uilirio6

o eterminar las rela+iones matemti+as entre las #ariales 3si+as &ue inter#iene en

el e9perimento6

o ;erii+arlos resultados otenidos e9perimentalmente ( +ontrastarlo +on los

pro+edimientos teri+os dados en +lase ( estale+er las dieren+ias6

MATERIALES:

Intera+e 50 6

Sensor de uer!a =2>6 Pesa de 0"5 =5>6

;arillas =5>6

Bases de soporte =2>6

ue! dole =4>6

Cuerda6

?ransportador6

.egla6

Cal+uladora =alumno>

-Computadora personal - Interfase Power Link


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Imagen 1

Imagen 2

- Sensor de fuerza (2) - Pesas de 0.5 N (5)

Imagen 3 Imagen 4

- arillas (5) - !ases soporte (2)

Imagen 5 Imagen 6

- Cinta m"tri#a -$ransportador


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Zapatos de Seguridad



INDICACIONES DE SEGURIDAD

o I(.le(en%os de se+'idad

I(aen 16 'entes de seguridad I(aen 6 @apatos de seguridad

o Anlisis de Trabajo Seguro (ATS

!" TA#$AS#I$S%&S

I'$!TII)A'&S*$'I'AS '$ )&!T#&+

'$+ #I$S%&

0% &e#ole##i'n de los

materiales e instrumentos

de medida.

Caida dao de los

materiales.

Ir en orden #on #uidado

de no tropezar #on nada n

nadie.

02*nsam+la,e de los

materiales #omo se

muestran en las uras.

/ao de los materiales

#omo de la entrada de

1S! de la mesa et#.

Ser #uidadosos en el

ensam+la,e para no daar

los materiales.

3

Instala#i'n de los sensores

en interfa#e en la#omputadora.

1na mala #onura#i'n

u4o mane,o o#asionara

el estropeo dao del

e6uipo.

er #ompro+ar si es

posi+le #on un do#ente si

la instala#i'n de los

e6uipos es +uena.

07 8ane,o de los sensores de

fuerza.

1na mala manio+ra de

los sensores e,er#ido

por fuerza +ruta

o#asionara 6ue se

malore.

Siempre tener en #uenta

6ue el e6uipo es fr9il po

lo 6ue se de+e mane,ar

#on #uidado.

+entes de


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058ala #onura#i'n de las

le#turas.

1na mala #onura#i'n

en el e6uipo

o#asionara 6ue el

e6uipo se #aliente.

eri#ar #on el do#ente

re:isar en la ua si las

#onura#iones son

#orre#tas.0;

/e:olu#i'n orden en lamesa.

1na mala #oordina#i'n

o#asionara tantop"rdida #omo daos en

los e6uipos.

Siempre #oordinar

de+idamente #on el rupo

sin apuros.

"UNDAMENTO TERICO

ESTATICA

'a estti+a es la rama de la me+ni+a +lsi+a &ue anali!a las +argas =uer!a" par / momento>

( estudia el e&uilirio de uer!as en los sistemas 3si+os en e&uilirio estti+o" es de+ir" en

un estado en el &ue las posi+iones relati#as de los susistemas no #ar3an +on el tiempo6 'a

primera le( de eton impli+a &ue la red de la uer!a ( el par neto =tamin +ono+ido

+omo momento de uer!a> de +ada organismo en el sistema es igual a +ero6 e esta

limita+in pueden deri#arse +antidades +omo la +arga o la presin6 'a red de uer!as de

igual a +ero se +ono+e +omo la primera +ondi+in de e&uilirio" ( el par neto igual a +ero se

+ono+e +omo la segunda +ondi+in de e&uilirio6

ANALISIS DEL E7UILIBRIO

FIGURA 1: esquema de fuerzas FUENTE: wikipedia

'a estti+a propor+iona" mediante el empleo de la me+ni+a del slido r3gido" solu+in a los

prolemas denominados isostti+os6 $n estos prolemas" es sui+iente plantear las

+ondi+iones si+as de e&uilirio" &ue son:

16 $l resultado de la suma de uer!as es nulo6


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26 $l resultado de la suma de momentos respe+to a un punto es nulo6

$stas dos +ondi+iones" mediante el lgera #e+torial" se +on#ierten en un sistema de

e+ua+iones la resolu+in de este sistema de e+ua+iones es la solu+in de la +ondi+in

de e&uilirio6

$9isten mtodos de resolu+in de este tipo de prolemas estti+os mediante

gri+os" %eredados de los tiempos en &ue la +ompleDidad de la resolu+in de sistemas

de e+ua+iones se e#itaa mediante la geometr3a" si ien a+tualmente se tiende al +l+ulo

por ordenador6

Para la resolu+in de prolemas %iperestti+os =a&uellos en los &ue el e&uilirio se puede

al+an!ar +on distintas +omina+iones de esuer!os> es ne+esario +onsiderar e+ua+iones de

+ompatiilidad6 i+%as e+ua+iones adi+ionales de +ompatiilidad se otienen mediante la

introdu++in de deorma+iones ( tensiones internas aso+iadas a las deorma+iones mediante

los mtodos de la me+ni+a de slidos deormales" &ue es una amplia+in de la me+ni+a

del slido r3gido &ue" adems" da +uenta de la deormailidad de los slidos ( sus ee+tos

internos6

$9isten #arios mtodos +lsi+os asados en la me+ni+a de slidos deormales" +omo

los teoremas de Castigliano o las rmulas de a#ierEBresse6

SUMA DE "UER;AS

Cuando sore un +uerpo o slido r3gido a+tan #arias uer!as &ue se apli+an en el mismo

punto" el +l+ulo de la uer!a resultante resulta tri#ial: asta sumarlas #e+torialmente (

apli+ar el #e+tor resultante en el punto +omn de apli+a+in6

Sin emargo" +uando e9isten uer!as +on puntos de apli+a+in dierentes es ne+esario

determinar el punto de apli+a+in de la uer!a resultante6 Para uer!as no paralelas esto

puede %a+erse sumando las uer!as dos a dos6 Para ello se +onsideran dos de las uer!as &ue

tra!an re+tas prolongando las uer!as en amos sentidos ( us+ando su interse++in6 $sa

interse++in ser un punto de paso de la uer!a suma de las dos6 A +ontinua+in sesustitu(en las dos uer!as por una ni+a uer!a #e+torial suma de las dos anteriores

apli+ada en el punto de interse++in6 $sto se repite nE1 #e+es para un sistema de nuer!as (

se otiene el punto de paso de la resultante6 $n el +aso l3mite del &ue se tengan nuer!as

paralelas puede emplearse el pol3gono uni+ular para %allar el punto de paso de la

resultante6


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CONDICIONES DEL E7UILIBRIO

'as +ondi+iones de e&uilirio son las le(es &ue rigen la estti+a6 'a estti+a es la +ien+ia

&ue estudia las uer!as &ue se apli+an a un +uerpo para des+riir un sistema en e&uilirio6

iremos &ue un sistema est en e&uilirio +uando los +uerpos &ue lo orman estn en

reposo" es de+ir" sin mo#imiento6 'as uer!as &ue se apli+an sore un +uerpo pueden ser detresormas:

E)uer!as angulares: os uer!as se di+e &ue son angulares" +uando a+tan sore un mismo

punto ormando un ngulo6

E)uer!as +oloniales: os uer!as son +oloniales +uando la re+ta de a++in es la misma"

aun&ue las uer!as pueden estar en la misma dire++in o en dire++iones opuestas6

E)uer!as paralelas: os uer!as son paralelas +uando sus dire++iones son paralelas" es de+ir"

las re+tas de a++in son paralelas" pudiendo tamin apli+arse en la misma dire++in o en

sentido +ontrario6

A nuestro alrededor podemos en+ontrar numerosos +uerpos &ue se en+uentran en e&uilirio6

'a e9pli+a+in 3si+a para &ue esto o+urra se dee a las +ondi+iones de e&uilirio:


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-PRIMERA CONDICIN DE E7UILIBRIOiremos &ue un +uerpo se en+uentra en e&uilirio de trasla+in +uando la uer!a resultante

de todas las uer!as &ue a+tan sore l es nula: F ) 06

esde el punto de #ista matemti+o" en el +aso de uer!as +oplanarias" se tiene &ue +umplir

&ue la suma aritmti+a de las uer!as o de sus +omponentes &ue estn el la dire++in

positi#a del eDe H sea igual a las +omponentes de las &ue estn en la dire++in negati#a6 e

orma anloga" la suma aritmti+a de las +omponentes &ue estn en la dire++in positi#a del

eDe , tiene &ue ser igual a las +omponentes &ue se en+uentran en la dire++in negati#a:

Por otro lado" desde el punto de #ista geomtri+o" se tiene &ue +umplir &ue las uer!as &ue

a+tan sore un +uerpo en e&uilirio tienen un gri+o +on orma de pol3gono +errado (a

&ue en el gri+o de las uer!as" el origen de +ada uer!a se representa a partir del e9tremo

de la uer!a anterior" tal ( +omo podemos oser#ar en la siguiente imagen6

$l %e+%o de &ue su gri+o +orresponda a un pol3gono +errado #erii+a &ue la uer!a

resultante sea nula" (a &ue el origen de la primera uer!a =)1> +oin+ide +on el e9tremo de la

ltima =)4>6

PRIMERA LE< DE NE=TON& DE LA INERCIA

$stale+e &ue si la uer!a neta sore un oDeto es +ero" si el oDeto est en reposo"

permane+er en reposo ( si est en mo#imiento permane+er en mo#imiento en l3nea re+ta

+on#elo+idad +onstante6


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TERCERA LE< DE NE=TON

'a ter+era le( de eton e9pli+a las uer!as de a++in ( rea++in6 $stas uer!as las eDer+en

todos los +uerpos &ue estn en +onta+to +on otro" as3 un liro sore la mesa eDer+e una

uer!a de a++in sore la mesa ( la mesa una uer!a de rea++in sore el liro6 $stas uer!as

son iguales pero +ontrarias es de+ir tienen el mismo modulo ( sentido" pero son opuestas

endire++in6

$sto signii+a &ue siempre en &ue un +uerpo eDer+e una uer!a sore otro este tamin

eDer+e una uer!a sore l6

Se nomra uer!a de a++in a la &ue es eDer+ida por el primer +uerpo &ue origina una uer!a

sore otro" por lo tanto se denomina uer!a de rea++in a la es originada por el +uerpo &ue

re+ie ( rea++iona =e all3 el nomre> +on esta otra uer!a sore el primer +uerpo6

Pero &u pasa +uando ningn +uerpo origino primariamente la uer!a" +omo en el eDemplo

del liro sore la mesaJ Cual&uiera puede ser denominada uer!a de a++in ( o#iamente a

la otra se le denominar +omo uer!a de rea++in6

TEOREMA DE LAM uer!as" estas

deen ser +oplanares ( sus l3neas de a++in deen ser +on+urrentes6

'a ra!n por la &ue las tres uer!as deen ser +oplanares es astante simple6 Si no uese as3"

no se +umplir3a la primera +ondi+in de e&uilirio6
http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml


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Adems" al grai+ar las K uer!as a partir de un origen +omn se +umple &ue el mdulo de

+ada uer!a es propor+ional al seno de su ngulo opuesto6

Por otro lado %a( &ue +onsiderar &ue si alguno de estos ngulos es otuso" el seno de di+%o

ngulo es igual al seno de su ngulo suplementario6

Por eDemplo anali+emos el e&uilirio de una arra &ue se en+uentra suspendida de dos

+uerdas oli+uas ( supongamos &ue las l3neas de a++in de las tres uer!as &ue a+tan sore

ella no son +on+urrentes =#er igura>6 Si tomamos momentos respe+to del punto en donde

+on#ergen dos de ellas" %ar3a un tor&ue resultante pro#o+ada por la ter+era uer!a &ue

%ar3a rotar a la arra" lo &ue %a+e &ue no se +umpla la segunda +ondi+in de e&uilirio6

PROCEDIMIENTO

1 9e'iicaci)n del senso' de +e'3a >dina()(e%'o?FIGURA 2: Montaje para la verificacin del dinammetro FUENTE: Gua

$nsamlar las materiales &ue tenemos +omo se oser#a en la igura 26

Ingresar al programa PASCL Capstone" %a+er +li+ en el i+ono de +rear e9perimento"

insertar la intera+e 50


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etermine la uer!a de los pesos ( anotar las le+turas de dinammetro6 =ME $>

Can%idad de .esas 1 2 K 4 5

Masa 50 gr6 100 gr6 150 gr6 200 gr6 250 gr6

Peso>N? @( 064N05 06N2 164O15 16N2 26452

Lec%+'a P-P 064$060K 06N$060K 164N$060K 16NO$060K 2645$060K

Clc+los 'eali3ados:

P1 06050QN61 064N05

P2 06100QN61 06N2

PK 06150QN61 164O15 P4 06200QN61 16N2

P5 06250QN61 26452


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Acci)n / 'eacci)n *aga +li+ sore el i+ono Conigura+in" sele++ione la op+in +amiar signo

en el Sensor de uer!a 1 ( la op+in no +amiar para el Sensor de uer!a 2"

amos a 50*!6

Arrastre el i+ono Grai+o sore el Sensor de uer!a 1" #iendo la #entana de

un gri+o en un+in del tiempo6 'uego arrastre el i+ono Grai+o 1 sore

sore el Sensor de uer!a 26 As3 &uedara un gri+o +on dos eDes ,+oordenadas de uer!a =para +ada sensor> &ue +omparten el eDe H =tiempo>6

Colo+ar dos sensores de uer!a uno +on el signo +amiado ( +olo&ue en la gra3a el

sensor de uer!a 1 ( 2 en el eDe ( el sensor de ue

Seguidamente dee de tirar de los sensores de uer!a el +ual ormara una gri+a

similar por amos lados6


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"i+'a 6 .esultado del segundo montaDe

Pa'alelo'a(o de +e'3a conc+''en%es

$nsamlar segn nos muestran la igura de manera &ue se otenga en la

)106 ( en la )206" de los dinammetros6

"1>N? 061 16K4 164">N? 064 16K5 06O2"R>N? 06N4O 1644O 16N04P >n? 06N1 164O15 06O41>? 5 5N 2 >? 52 54 0F e''o' K64 160


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MECANICA DE SOLIDOS - LABORATORIO 01 Cdigo : PG2014Grupo/Semestre: C5 B/ I

$nsamle las pie!as de manera &ue 1 215R


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1>? 15 25 45

>? 15 25 45

"1>N? 065O 060 06N

">N? 064K 0641 06OK

"R >N? 06N 06N1 16004

P >N? 06N1 06N1 06N1

F E''o' 164O 6K20 26K45

CUESTIONARIO

15 Con 'es.ec%o al .'oceso 9e'iicaci)n del senso' de +e'3a 'es.onda:

1.1.- Defina el concepto de fuerza e indique unidade! para e!ta "a#nitud.

Es una magnitud fsica que se manifiesta de manera lineal que es capaz de modifcar

la cantidad de movimientoo la orma de los cuerpos.

- Newton - Kilogramo-fuerza - Dina - Libra de fuerza - Poundal

1.2.- Repre!ente $ectore! en tre! !ituacione! aplicada! a !u e!pacialidad.

- La intensidad de corriente elctrica que es el ampermetro.

- El tiempo que nos auda para !allar la carga elctrica.

- "ntensidad energtica que es para !allar #olta$e.

1.%.- &encione "a#nitude! f'!ica! $ectoriale! relacionada! a !u e!pecialidad.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimiento


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- "ntensidad de corriente elctrica - %uerza - &iempo- "ntensidad Luminosa - Energa

2. (on re!pecto al proce!o acci)n * reacci)n re!ponda:

2.1.- +(u,le! !on lo! ",i"o! * "'ni"o! $alore! otenido!/ (alcule el porcenta0e de

error de lo! $alore! otenido!.Valor max= 4.50 Valor min= 4.47% = (4.50 - 4.47) / 4.50*100 = 0.67 %

2.2.- Realice repre!entacione! del rincipio de Acci)n * Reacci)n.


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55- C+l Le/ de NeH%on se 'elaciona la e.e'ienciaJ 8+s%ii*+e s+ 'es.+es%a5La Tercera Ley de Newton (el principio de accin y reaccin) que dice que a toda

accin se le opone una reaccin de magnitud opuesta y eso es lo que aplicamos.

Se debe al principio de accin y reaccin ya que se representan en el grfico la

relacin de las dos fuerzas entre si y por ende tienden a tener el mismo alor.

5 Con 'es.ec%o al .'oceso .a'alelo'a(o de +e'3as conc+''en%es551 Co(.a'a la +e'3a 'es+l%an%e con la +e'3a o'iinada .o' la .esas P5 *+K .+ede

concl+i'J Eec%+K los clc+los necesa'ios

Las fuerzas tanto como la resultante como la de las pesas tienden a ser id!ntica.

5 E.li*+e .o' *+K los ec%o'es son conc+''en%es en es%a e.e'ienciaJ"or qu! se tiene que dar direcciones a las fuerza aplicadas para poder #allar la

resultante.

5 7+K siniica e*+ili,'ioJ < *+K %i.o de e*+ili,'io es el *+e se %iene en la

e.e'iencia5$stado de inmoilidad de un cuerpo% sometido &nicamente a la accin de la

graedad% que se mantiene en reposo sobre su base o punto de sustentacin.

$sttica.

5! Siniica en%onces *+e +n c+e'.o en e*+ili,'io es%a necesa'ia(en%e en 'e.oso Po'*+KJ Si% por que al estar e equilibrio las fuerzas que actual sobre !l se anulan.


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'I,.A'& / Alaro Aguilar $S)A+A0

# $)A0 12


19/20



'I,.A'& / +eid7 Apa8a $S)A+A0

# $)A0 12

OBSER9ACIONES:


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o Se dee de +alirar el sensor para e#itar errores ma(ores6

o o se dee apli+ar uer!a al sostener el sensor =no eDer+er tensin>" eso e#itara

errores6

o $l margen de error del sensor de uer!a es 060K6

o 'a uer!a m9ima para los gri+os de A++in ( rea++in es de 20 6

CONCLUSIONES:

o
http://fisicafacilito.blogspot.com/2013/07/teorema-de-lamy.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/lene/lene.shtmlhttp://www.jfinternational.com/mf/leyes-newton.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica_(mec%C3%A1nica)http://fisicafacilito.blogspot.com/2013/07/teorema-de-lamy.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/lene/lene.shtmlhttp://www.jfinternational.com/mf/leyes-newton.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica_(mec%C3%A1nica)https://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica_(mec%C3%A1nica)

mecanic a labotario 01

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