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Equilibrio de Cuerpo Rigido Paractica Tema II
Equilibrio de Cuerpo Rigido Paractica Tema II
Equilibrio de Cuerpo Rigido Paractica Tema II
GUÍA DE PRACTICA
“EQUILIBRIO DE CUERPO RIGIDO”
Imagen 1
OBJETIVO:
El objetivo principal de la práctica es que el estudiante comprenda la condición de
equilibrio del cuerpo rígido para un sistema de fuerzas coplanares y colineales.
MATERIALES:
1 Tablero de estática (Código: ME-9503)
1 Juego de masas y ganchos (Código: ME-8979) 1
Pivote con nivel (Código: ME-9505)
1 Brazo de equilibrio (Código: ME-9505) 2
Transportadores (Código: ME-9505)
1 Hilo (Código: ME-9504)
*Cada parte tienen un numero de pieza correspondiente, se encuentra etiquetado con cinta masking tape.
MARCO TEÓRICO:
La gravedad es una fuerza universal; cada pedazo de materia en el universo es atraído por
cualquier otro pedazo de materia. Por lo tanto, cuando el brazo de equilibrio está sostenido
por el pivote, cada parte de la materia en el brazo de equilibrio es atraída por cada parte de
materia en la tierra.
Un objeto lanzado de manera que gira tiende a girar alrededor de su centro de masa, y el
centro de masa sigue una trayectoria parabólica. Un objeto cuyo centro de la masa esta
encima de un soporte tiende a permanecer en equilibrio rotacional (equilibrada sobre el
soporte). En este experimento usarás tus conocimientos de torque para comprender y ubicar
el centro de masa de un objeto.
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Laboratorio de Física
Imagen 2
Imagen 3
Paso 2: Atar un tramo de hilo (Aprox 20 cm) en el eje giratorio del transportador, el cual
tiene una ranura para poder atarlo. (En ambos transportadores)
Imagen 4 Imagen 5
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Laboratorio de Física
Paso 3: Una vez atados los hilos, el otro extremo será atado a los ganchos para poder
colocar las pesas.
Imagen 6
Imagen 7
Imagen 8
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Laboratorio de Física
EXPERIMENTO DE PRACTICA:
Para el siguiente diagrama, determinar 𝑑2 para que el sistema se encuentre en equilibrio.
80mm 𝑑2
𝐴
50 g
100g
𝑚𝐴 𝑚𝐵
En el diagrama anterior podemos observar dos masas que actúan sobre una barra rígida, las
cuales están distribuidas en diferentes puntos.
Se observa que se está generando un momento de giro en el punto 𝐴, ya que es el encargado
de sostener el sistema.
Por lo tanto, podemos determinar la suma de momentos de ese punto y así determinar la
magnitud de la fuerza para lograr el equilibrio, observar detalladamente el diagrama de
cuerpo libre para determinar la dirección de las fuerzas:
Si observamos el sistema, encontramos que hay tres masas que interfieren, las cu
Obteniendo 𝑚𝐴(𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙):
𝑚𝐴 = 10.4 g + 5 g + 100 g
Convirtiendo a N:
9.81 N
𝐹𝐴 = 115.4 g = 0.1154 kg = 0.1154 kg ( 1 kg ) = 1.13207N
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Laboratorio de Física
Una vez realizado esto, determinamos el momento en 𝐴 y así mismo lo igualamos a cero,
ya que nos interesa cuando se encuentra totalmente estático.
∑ 𝑀𝑂 = 0
Imagen 9 Imagen 10
Paso 6: Una vez teniendo los transportadores, colocaremos las pesas correspondientes al
problema, las cuales son 100g y en base al resultado del problema, del lado de 140 mm se
usará un peso de 50.5 g.
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Laboratorio de Física
Imagen 11
Imagen 12
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Laboratorio de Física
No. de
Fecha:
grupo: / /
dd/mm/aaaa
Carrera:
|Nombre(s) del alumno(s) No. de control Firma
1) Pruebas:
a. Para el siguiente diagrama, determinar 𝑑𝐴 para que el sistema se encuentre en
equilibrio.
𝑑1 𝑑2
𝐴 𝑚𝐵
𝑚𝐴
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Laboratorio de Física
𝐵𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒 𝐴 𝑑1 = 85 mm
𝐴𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑜 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 1 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 2 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 3
𝑚𝐺𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 5g 5g 5g
𝑚𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 10.4 g 10.4 g 10.4 g
𝑚𝑃𝑒𝑠𝑎
𝑚𝐴(Total en kg)
𝐹𝐴 = 𝑚𝐴𝑔
𝑀𝐴 = 𝐹𝐴𝑑1
𝐵𝑙𝑜𝑞𝑢𝑒 𝐵
𝐴𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑡𝑜 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 1 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 2 𝑃𝑟𝑢𝑒𝑏𝑎 3
𝑚𝐺𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 5g 5g 5g
𝑚𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 10.4 g 10.4 g 10.4 g
𝑚𝑃𝑒𝑠𝑎
𝑚𝐵(Total en kg)
𝐹𝐵𝑀= 𝑚𝐵𝑔
𝐴
𝑑 = (Teórica)
2 𝐹𝐵
𝑑2 (Experimental)
80 mm 37 mm 65 mm
𝐴
𝑚𝐶 = 255g
𝑚𝐴 = 55 𝑔 𝑚𝐵 = ¿?
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Laboratorio de Física
Si tomamos en cuenta que el pivote no se encuentra en el centro del brazo, sino que se
encuentra a una distancia 𝑑 del centro del brazo, ¿Qué fuerza adicional se debe toma
en cuenta para que sistema se encuentre en equilibrio y cuál es el momento que
produce alrededor del pivote?
Masa:
Fuerza:
Pivote:
Momento:
Centro de masa:
Brazo de palanca:
Conclusiones:
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