Lab_3_estatica

FORMATO DE INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO / TALLERES / CENTROS DE SIMULACIÓN – PARA ESTUDIANTES

CARRERA:INGENIERÍA CIVIL NRO. PRÁCTICA:

3

ASIGNATURA: ESTÁTICA

TÍTULO PRÁCTICA: Distribución de fuerzas en una viga

OBJETIVO ALCANZADO: 1. Estudiar la primera Ley de Newton. 2. Estudiar el concepto de momento. 3. Hallar el equilibrio en un sistema. 4. Obtener las reacciones en los apoyos de una viga sin carga, colgada simétrica y asimétricamente. 5. Estudiar los efectos de una carga sobre las reacciones en los apoyos, en función de la posición de la carga sobre la viga ACTIVIDADES DESARROLLADAS 1. Con los datos de la Tabla 1 encuentre la Ftot además calcule los cocientes F1/F2. Anote los resultados en la tabla 4. (Adjunte ejemplo de cálculo)

Tabla 4 marcaiz

marcader

Ftot

[N]

F1/F2

10

10

0.4

1

6

6

0.4

1

3

3

0.4

1

2. Con los datos de la Tabla 2 encuentre la Ftot además calcule los cocientes F1/F2. Anote los resultados en la tabla 5. (Adjunte ejemplo de cálculo)

Tabla 5 marcaiz

marcader 8

Ftot [N] 0.42

10

F1/F2 0.909

10

6

0.42

0.826

10

4

0.46

0.643

10

2

0.42

0.313

10

0

0.44

0.128

3. Con los datos de la Tabla 3 calcule Ftot y anote los datos en la tabla 6. Tabla 6 marcader Ftot [N] marcaiz Ftot [N] 9

0.98

1

1.01

7

1

3

0.98

5

1

5

1

3

0.98

7

1

1

1.01

9

0.98

4. Con los datos de la Tabla 3 realice una gráfica de marca vs F1 (graficar de color rojo) y marca vs F2 (graficar de color azul), en un solo diagrama de manera que las gráficas se sobrepongan, use una hoja de papel milimetrado. RESULTADO(S) OBTENIDO(S): PREGUNTAS 1. ¿Qué representa el centro de la viga? Responda desde el punto de vista físico. Es el centro de gravedad de la viga, el centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo Representa el punto de equilibrio del cuerpo o estructura en el que toda la masa del cuerpo se concentra y es el punto a través del cual la fuerza de la gravedad se considera que actúa verticalmente hacia abajo, con una fuerza igual al peso del cuerpo. El centro de gravedad de un cuerpo homogéneo está en su centro geométrico.

2.

Dibuje a escala las fuerzas que actúan sobre la viga, tomando una unidad apropiada (1N = 3cm). Realice un diagrama para cada caso. (Adjunte las gráficas).

3. Compare los cocientes F1/F2 de las Tablas 4 y 5 con las cifras de las marcas de la izquierda y de la derecha. ¿Qué puede concluir de los resultados? En la tabla 4 las fuerzas a una misma distancia con respecto del centro de gravedad ya sea a la derecha o la izquierda de la viga son las mismas. Además al realizar F1/F2 se puede apreciar la variación de la fuerza dependiendo de la posición de cada una de ellas con respecto al centro de gravedad. Cuando la masa m se desplaza de derecha a izquierda, la fuerza F2, se hace mayor (aumenta) y la fuerza F1 menor

4. A partir de los resultados de los trabajos 3 y 4 explique la relación entre las reacciones en los apoyos obtenidas en el punto de aplicación de la masa. ¿Qué papel desempeña aquí el centro de gravedad de la viga?

Las fuerzas F1 y F2 son las fuerzas que se encargan de equilibrar el sistema ya que presentan una fuerza que se opone a la fuerza que provoca la masa de la viga y el cuerpo de 60 kg. Sin embargo hay que tener en cuenta que las fuerzas de reacción F1 y F2 varían de acuerdo a la posición de la masa a lo largo de la viga. Además el centro de gravedad de la viga es donde se ubica el peso concentrado de la viga, es decir una fuerza equivalente de 0.4 N.

5. ¿Qué significado tiene el punto de intersección que se visualiza en la actividad 4? El punto de intersección obtenido a partir de las rectas dibujadas en base a los datos obtenidos en la tabla 3 representan el centro de gravedad del cuerpo, o también se puede hablar de “el punto de equilibrio” del cuerpo. Al tratarse de un cuerpo regular es evidente que el punto de equilibrio se va a ubicar justo en su centro, es decir en el punto 0 del cuerpo.

CONCLUSIONES: 

 

Mediante esta práctica se ha logrado realizar una aplicación de la primera Ley de Newton que cita “Todo cuerpo permanecerá en estado de reposo o movimiento constante hasta que una fuerza externa cambie dicho estado”. Se ha logrado equilibrar un sistema haciendo empleo de dos fuerzas colocadas a lo largo de la viga. Es importante que señalar que la sumatoria de las fuerzas en el eje Y deben ser igual a cero, es decir que las fuerzas que se encuentran sentido positivo deben ser iguales a las fuerzas que se encuentran en sentido negativo para lograr el equilibrio del cuerpo. Sin embargo, para asegurar un equilibrio total del sistema es importante asegurar que no existen momentos, por lo cual se dice que la sumatoria de momentos también debe ser igual a cero para que el sistema no rote. Las fuerzas a una misma distancia del centro de gravedad ya sea a la derecha o la izquierda de la viga son las mismas. El centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

RECOMENDACIONES:  

Al realizar las mediciones comprobar que los dinamómetros estén en cero (Ajustados correctamente). Los pies estáticos deben estar paralelos.

ANEXOS: Anexo 1 marcaiz

Tabla 1 F1 marcader [N]

F2 [N]

10

10

0.2

0.2

6

6

0.2

0.2

3

3

0.2

0.2

Anexo 2 Tabla 2 F1 [N]

F2 [N]

marcaiz

marcader

10

8

0.2

0.22

10

6

0.19

0.23

10

4

0.18

0.28

10

2

0.1

0.32

10

0

0.05

0.39

Anexo 3 Tabla 3 marca

F1 [N]

F2[N]

sin carga

0.20

0.20

derecha 9

0.20

0.78

derecha 7

0.30

0.70

derecha 5

0.35

0.65

derecha 3

0.40

0.58

derecha 1

0.50

0.51

izquierda 1

0.51

0.50

izquierda 3

0.58

0.40

izquierda 5

0.65

0.35

izquierda 7

0.70

0.30

izquierda 9

0.78

0.20

Anexo 4

Imagen 1.1 Diagrama de Equipo

Fuente: Centro de Física. Universidad Politécnica Salesiana. (2019) Cuenca-Ecuador.

Anexo 5

Imagen 1.2 Diagrama de Equipo

Fuente: Centro de Física. Universidad Politécnica Salesiana. (2019) Cuenca-Ecuador.

Nombre del estudiante: Paola Belesaca _______________________ Wilman Cabrera _______________________ Jessica Rocano _______________________

Firma de estudiante:

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