FISICA

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142A
integrantes:
● Supa Cconocuyca, Luis Fernando 222091
● Sencia Pacaya, Jose Valentin 222026
● Puma Flores, Michell 215834
2023
MEDICIONES DE FUERZAS Y EQUILIBRIO
En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de
momento lineal entre dos cuerpos.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI), el hecho de definir la fuerza a partir de la

masa y la aceleración (magnitud en la que intervienen longitud y tiempo), conlleva a que la
fuerza sea una magnitud derivada. La unidad de medida de fuerza es el newton que se
representa con el símbolo: N, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su
aportación a la física. El newton es una unidad derivada del SI que se define como la fuerza
necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 kg de masa.
Empujar, arrastrar, sujetar, tirar, atraer, ... Todas estas palabras describen la acción de un
cuerpo sobre otro, y en física nos referimos a ellas con un solo término: fuerza. Nosotros
observamos fuerzas por las deformaciones o los cambios de velocidad que producen estas
fuerzas en los cuerpos.
Aceleraciones: Las fuerzas también pueden producir aceleraciones en los cuerpos. Por
ejemplo, cuando aplicamos una fuerza sobre un balón para lanzarlo a canasta, el balón
cambia su velocidad, es decir, adquiere una cierta aceleración. Así ocurre también cuando
empujamos un objeto, cuando lanzamos una piedra a un estanque o cuando abrimos una
puerta. En este caso, los equipos de medición primario, generan el vector fuerza, a partir del
uso de masas (“pesos muertos”) que se colocan en reposo sobre un cuerpo (transductor o
instrumento de medición) y en conjunto con la atracción gravitacional del lugar donde se
encuentren (atracción gravitacional) se puede determinar la cantidad de fuerza que se está
aplicando.
Un dinamómetro es un instrumento destinado a las medidas de fuerzas.

Existen diversos tipos siendo el más corriente el muelle, como el muelle es elástico el efecto
de la fuerza sobre el mismo es una deformación, las deformaciones son proporcionales a
las fuerzas aplicadas, siempre que no sobrepase el límite de elasticidad conocido como la
ley de Hooke.
Cuando un cuerpo suspendido se encuentra en equilibrio, la vertical que pasa por el centro
de gravedad pasa también por el centro de suspensión. Este requisito es necesario para
que el momento del peso con relación al centro de suspensión sea nulo. Además, el peso
queda contrarrestado por una fuerza igual y contraria producida por el centro de
suspensión.
Se dice que un sólido rígido está en equilibrio cuando las fuerzas externas que actúan sobre
él forman un sistema equivalente a cero, haciendo las relaciones siguientes:
Cuando una fuerza F actúa sobre un sólido rígido, ésta la representamos por un vector con
su respectivo módulo, dirección y sentido. El efecto de la fuerza sobre el sólido rígido
depende también de su punto de aplicación, este punto de aplicación se define
convencionalmente mediante el vector que une el origen O con el punto A. El vector r es
conocido como el vector posición del punto A, donde se aplica la fuerza F . El vector
posición y la fuerza definen un plano, mostrado en la figura.
OBJETIVOS
Laboratorio:
EQUIPO Y MATERIALES.
● Una regla graduada.
● Dos soportes universales.
● Dos varillas metálicas.
● Una regla de madera
● Cuatro resortes Helicoidales
● Una barra metálica de sección cuadrada con agujeros
TOMA DE DATOS
OBSERVACIONES EXPERIMENTALES.
1. Se podría medir la fuerza en un sistema masa resorte dinámicamente.
Al principio de esta sección, vimos cómo modelar movimiento armónico y una masa en un
resorte usando esa onda es tener una masa colgada de un resorte en un espacio
bidimensional que responda a otras fuerzas en el ambiente. Para lograr una simulación
como esta una que sea idéntica al ejemplo del péndulo, solo que ahora el brazo sea una
conexión elástica, tenemos que modelar las fuerzas de un resorte al usar
podemos ver que si estiramos el resorte más allá de su longitud en reposo, debería existir
una fuerza que lo jale de regreso hacia la posición inicial . Y si se contrae por debajo de su
longitud en reposo.
2. ¿Cuántos datos son necesarios para especificar completamente la medida de la
fuerza en el resorte?
su valor y las unidades en que se mide, y además el lugar donde se aplica, su dirección y
su sentido en que actúa , dirección y sentido
(izquierda, derecha, arriba, abajo)
DATOS EN EL EXPERIMENTO
UNIDAD SIMBOLO
centímetros cm
gramos g
Aceleración de la 9.8 ms^2

gravedad
3. ¿Qué fuerza o fuerzas actúan sobre el resorte para restaurar el equilibrio?
Fmasa=W Felastidad= Fela

4. Sobre el sistema masa-resorte, el equilibrio. ¿Actúa alguna aceleración?
¿Cuál es su valor?
Tal y como veremos en el experimento en el laboratorio ; esto se debe a la fuerza de

atracción que la tierra ejerce en estos objetos. Esta es la llamada fuerza gravitatoria, que
provoca que los objetos caigan con esta aceleración.
Aceleración de la 9.8 ms^2

gravedad
ANÁLISIS DE RESULTADOS EXPERIMENTALES.
PARTE I
1. Con los datos de la tabla 1, gráfica la fuerza (N) en función de la elongación (m) del
resorte (Para cada uno de los resortes utilizando el experimento.)
2. Pero acá gráfico: escribir su ecuación tipo y calcular la el parámetro correspondiente,
especificando que representan físicamente, utilizando el método de los mínimos
cuadrados.
PARTE II
3. Determine el seno del ángulo que hace a la barra con la horizontal a partir de la
distancia O1-O2 Y la diferencia de la altura entre las longitudes finales de los resortes.
PARTE III
● CONCLUSIONES
el laboratorio que se realizó nos dio a conocer condiciones de equilibrio y comprobar la ley
de Hook
La ley de Hooke, enunciada por el científico británico Robert Hooke, establece que la
deformación experimentada por un material elástico es directamente proporcional a la
fuerza aplicada sobre él, siempre y cuando dicha deformación no exceda el límite elástico
del material. A partir de esta ley, se pueden extraer las siguientes conclusiones:
1. Relación lineal: La ley de Hooke establece una relación lineal entre la fuerza aplicada
sobre un material y la deformación resultante. Esto significa que si se duplica la fuerza
aplicada, la deformación también se duplicará.
2. Elasticidad: La ley de Hooke se aplica únicamente a materiales elásticos, es decir,

aquellos que pueden recuperar su forma original una vez que se elimina la fuerza que los
deformaba. Si la fuerza aplicada supera el límite elástico del material, este puede
experimentar deformaciones permanentes o incluso fracturarse.
3. Constante elástica: La ley de Hooke establece que la constante de proporcionalidad entre

la fuerza aplicada y la deformación resultante se conoce como constante elástica o
constante de rigidez. Esta constante varía dependiendo del material y se representa como
"k" en la fórmula matemática de la ley de Hooke.
4. Dirección opuesta: La fuerza aplicada sobre un material elástico siempre actúa en

dirección opuesta a la deformación resultante. Si se aplica una fuerza de compresión, el
material se deformará en la dirección de la fuerza, mientras que si se aplica una fuerza de
tensión, el material se alargará en la dirección de la fuerza.
RECOMENDACIONES
las recomendaciones que se puede dar en el siguiente laboratorio son:
● aumentar una balanza de más capacidad para poder tener medidas de objetos más
pesados mayores a 600 gr.
● aumentar más materiales de trabajo para aumentar la comodidad del estudiante.
CUESTIONARIO
¿Qué pasaría si las fuerzas k1 y k2 sean iguales?
la variación de la longitud del resorte seria la misa

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En el Sistema Internacional de Unidades (SI), el hecho de definir la fuerza a partir de la

Un dinamómetro es un instrumento destinado a las medidas de fuerzas.

1. Se podría medir la fuerza en un sistema masa resorte dinámicamente.

Aceleración de la 9.8 ms^2

3. ¿Qué fuerza o fuerzas actúan sobre el resorte para restaurar el equilibrio?

Fmasa=W Felastidad= Fela

Tal y como veremos en el experimento en el laboratorio ; esto se debe a la fuerza de

Aceleración de la 9.8 ms^2

ANÁLISIS DE RESULTADOS EXPERIMENTALES.

2. Elasticidad: La ley de Hooke se aplica únicamente a materiales elásticos, es decir,

3. Constante elástica: La ley de Hooke establece que la constante de proporcionalidad entre

4. Dirección opuesta: La fuerza aplicada sobre un material elástico siempre actúa en

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