IL N07-F1-Equilibrio de Fuerzas y Momentos

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DOCENTE: MARIO ARMANDO MACHADO DIEZ 
 
 
Física I-2022-01 
INFORME N°07-PRACTICA DE LABORATORIO : EQUILIBRIO DE FUERZAS Y 
MOMENTOS 
Alumno: Sánchez Rodríguez Gustavo Enrique Nº ID: 000251035 
 
 
1. RESUMEN ( ) 
En esta practica realizada por mi persona se estuxio, analizo y determino 
experimentalmente la relación entre fuerza, masa y gravedad, se utilizo dos 
simuladores: Paralelogramo de fuerzas y Ley de Equilibrio, depsues se lleno la tabla N 
01 en el primer simulador, en el cual se usaron diferentes masas variando desde 
0.002 a 0.005 y la gravedad g= 9.81 se obtuvieron diferentes fuerzas y también se uso 
un transportador virtual para medir el angulo formado por el simulador, con todos 
estos datos se llenaron las tablas N 03 y 04 obteniendo los componentes en x, y de la 
fuerzas y también la sumatoria de estos. A continuación, se completo la tabla N 02 
usando el segundo simulador, donde usando los ladrillos del simulador, colocándolos 
en diferentes lugares y la regla virtual se hallaron las fuerzas y los b1, b2, b3, para 
finalmente completar la tabla N 05 y obtener los valores de los momentos de la 
fuerza y su sumatoria. 
Después, con todos los datos de las tablas N 01 y N 02, se lleno la tabla de resultados. 
Para finalizar con las conclusiones de la practica. 
 
LiNK DE LOS SIMULADORES 
https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_rovnobeznik&l=es 
 
https://www.ginifab.com/feeds/angle_measurement/online_protractor.es.php 
 
https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_es_PE.html 
 
2. MATERIALES E INSTRUMENTOS ( ) 
 
MATERIALES INSTRUMENTOS PRECISION 
Simulador de poleas con pesas Transportador Análogico Virtual 1o 
Simulador de barra horizontal 
con masas variables 
Balanza digital virtual 1 g 
Calculadora Regla análogico virtual 25 cm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=mech_rovnobeznik&l=es
https://www.ginifab.com/feeds/angle_measurement/online_protractor.es.php
https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_es_PE.html
 
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A 
F3 = m3 g 
O 
F1 = m1 g 
b1 
F2 = m2 g 
b2 
b3 
B 
 F1 = m1 g 
 F3 = m3 g 
 F2 = m2 g 
θ 
A 
O 
Figura 7a 
B 
Figura 7 b 

θ 
4. PROCEDIMIENTO Y DATOS EXPERMENTALES ( ) 
 
 Para el equilibrio de una partícula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura (6) 
 
4.1. Instale el equipo según se muestra en la Figura 6. 
 
4.2. Coloque masas en los vasos hasta conseguir el equilibrio. 
 
4.3. En la posición hallada en el item anterior determine los ángulos θ y  que forman los hilos 
con respecto a la horizontal, anote los valores en la Tabla 1. 
 
4.4. Realice 2 mediciones más, variando en cada caso las fuerzas cambiando las masas de los 
vasos. Los datos obtenidos se anotan en la Tabla 1. 
 
 Tabla 1 
 
N m1 (kg) m2 (kg) m3 (kg) F1 (N) F2 (N) F3 (N) θ ( o)  ( 
o) 
1 0.003 0.004 0.005 0.029 0.039 0.049 37 53 
2 0.003 0.005 0.005 0.029 0.049 0.049 17 55 
3 0.002 0.003 0.004 0.029 0.029 0.039 43 61 
 
 Para el equilibrio de un cuerpo rígido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.5. Instale el equipo como se muestra en la Figura 7(a), asegure la horizontabilidad de la barra 
AB con las referencias que están en los extremos de la barra. 
 
4.6. Coloque 3 pesas sobre la barra como indica la Figura 7(b) y busque en esta vez la 
horizontalidad de la barra, ubicando adecuadamente las pesas. 
 
4.7. Encuentre los brazos de momento de las fuerzas midiendo, con la wincha, las distancias del 
pivote al punto de aplicación de las fuerzas en la barra. 
 
4.8. Repita por 3 veces el paso anterior para otras masas con otros brazos de momento. Anote 
sus datos en la Tabla 2 
 
 Tabla 2 
 
N m1 (kg) m2 (kg) m3 (kg) F1 (N) F2 (N) F3 (N) b1 (m) b2 (m) b3 (m) 
1 15.0 5.0 10.0 147.15 49.05 98.10 1.75 1.25 2.0 
2 80.0 60.0 20.0 784.8 588.6 196.2 1.25 1.00 2.0 
3 15.0 5.0 10.0 147.15 49.05 98.10 1.75 1.25 2.0 
 
 
5. PROCESAMIENTO Y ANALISIS ( ) 
 
 Equilibrio de una partícula 
 
5.1. Con los datos experimentales anotados en la Tabla 1 y haciendo uso de las Ecuaciones (6) 
haga los cálculos respectivos y llene la Tabla 3 y la Tabla 4. 
 
 Tabla 3: Componentes x, de las fuerzas 
 
N F1x (N) F2x (N) F3x (N) Σ Fix (N) 
1 -0.023 +0.023 0.0 0.0 
2 -0.028 +0.028 0.0 0.0 
3 -0.015 +0.014 0.0 0.001 
 
 Tabla 4: Componentes y, de las fuerzas 
 
N F1y (N) F2y (N) F3y (N) Σ Fiy (N) 
1 +0.017 +0.031 -0.049 -0.001 
2 +0.008 +0.040 -0.049 -0.001 
3 +0.020 +0.025 -0.039 0.006 
 
 
 
 
 
 
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 Equilibrio del cuerpo rígido 
 
5.2. Con los datos anotados en la Tabla 2, haciendo uso de la Ecuación (4) y el convenio de 
rotación de los momentos, haga los cálculos de los momentos de las fuerzas, respecto al 
pivote (punto O) anote los valores en la Tabla 5 
 
 Tabla 5. Valores de los momentos de las fuerza 
 
N τ1 (Nm) τ2 (Nm) τ3 (Nm) Σ τo (Nm) 
1 +147.15*1.75=257.51 -49.05*1.25=61.31 -98.10*2=-196.2 0.0 
2 +748.8*1.25=+981.0 -588.6*1=-588.6 -196.2*2=-392.4 0.0 
3 +147.15*1.75=+257.51 -49.05*1.25=-61.31 -98.10*2=-196.2 0.0 
 
 
 
6. RESULTADOS ( ) 
 
 Equilibrio de una barra 
1º Condición 2º Condición 
N Σ Fx Σ Fy Σ τo 
1 0.0 -0.001 0.0 
2 0.0 -0.001 0.0 
3 0.001 0.006 0.0 
 
7. CONCLUSIONES ( ) 
 
7.1. ¿Todas las fuerzas que intervienen en el equilibrio tienen torque?.Explique 
 
En el equilibrio de una parícula no se presenta torque debido que no hay brazo de palanca 
porque todas las fuerzas se parten de un mismo punto, según el DLC ya gráficado. Por otro 
lado, el equlibrio de un cuerp rígido (la barra) todas las fuerzas presentan torque (equilibrio 
rotacional) porqu se encuentra a una distancia del punto de apoyo (O) lo cual, denera un 
brazo de palanca y con ello el torque 
 
 
7.2. Con respecto al equilibrio de un cuerpo rígido, ¿Qué sucede con la evaluación de los 
momentos de todas las fuerzas si se cambia el origen de momentos? 
 
El brazo de plaanca cambiaría y con ello los momentos que producen cada fuerza. 
Asimismo, si el origen de los momentos se ubica donde hay una fuerza, el momento de este 
sería nulo. 
 
7.3. Confirme su respuesta determinando la suma de momentos respecto al extremo A y B de la 
barra, con los valores obtenidos en el tercer intento de equilibrio de la barra. 
 
 
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a) ΣτA = -392 
 
b) ΣτB = 392 
8. BIBLIOGRAFIA ( ) 
 (Autor, Título, Editorial Ciudad y País, Número de Edición, Fecha, página) 
 
- Serway: Física, Tomo I, Editorial Mc-Graw Hill, 3era Edición, México 
1994, pág. 107-108. 
- Alonso Finn: Física, Tomo I, Editorial Fondo Edicatvo Interamericano 
S.A, México1976, pág. 71-75. 
 
9. CALIDAD Y PUNTUALIDAD ( ) 
 
ANEXAR HOJA CON CALCULOS REALIZADOS