Actividad Suma de fuerzas

SUMA DE FUERZAS

OBJETIVO:  Determinar la resultante de un sistema de fuerzas. Calcular su valor en forma gráfica y analítica.

MATERIALES:

·         Tablero

·         Tres dinamómetros

·         Hilo

·         Hoja de papel

·         Regla

·         Semicírculo

PROCEDIMIENTO:

Sobre el tablero, colocado en forma horizontal, se colocarán los 3 dinamómetros los que deberán estar unidos  a un anillo.  Dos de los dinamómetros se ataran a los soportes que están en el tablero y el tercero mediante un hilo se estirará y fijará al tablero.

Se coloca una hoja de papel entre los dinamómetros y la superficie, fijándola con cinta adhesiva.

Se proyectan las direcciones de las fuerzas sobre el papel de la siguiente manera: se marcan sobre el papel dos puntos para cada recta de acción y luego se trazarán éstas con lápiz.

En todos los casos las tres rectas se deberán encontrar en un punto (punto de concurrencia O).

Se anotarán el valor de cada una de las fuerzas y se representarán por medio de vectores partiendo del punto de concurrencia utilizando una escala adecuada, de forma que los vectores tengan una longitud de alrededor de 10 cm.

1 1)  Dos de las tres fuerzas que constituyen el sistema en equilibrio  (F₁ y F₂) se tomarán arbitrariamente como componentes del sistema. La restante ( E ), que es la que lo mantiene equilibrado se denomina ……………………………………………………………….

2 2)      El sistema formado por las componentes F₁ y F₂ puede ser reemplazado por una fuerza única R que se denomina ……………………………………………………………………

3 3)      De acuerdo con las dos premisas anteriores ¿qué relación existe entre las fuerzas E y R?

4 4)      Utilizando el dibujo a escala de las tres fuerzas en equilibrio realizado anteriormente ; a partir del punto de concurrencia O trace un vector igual y opuesto a la fuerza E que llamaremos –E. Una de los extremos de F₁ y F₂ con el extremo del vector –E.

5 5)      En primera aproximación ¿Qué características posee el cuadrilátero formado?

6 6)      Geométricamente ¿qué es el vector –E del cuadrilátero?

7 7)      En la pregunta 3 tú encontraste la relación entre vectores E y –E y por lo tanto estás en condiciones de enunciar la conclusión:

La resultante de un sistema de fuerzas concurrentes coplanares está dada en dirección, sentido y módulo por ……………………………………………………………………………………...............................