En esta sesión comprenderemos mas de cerca a la componentes del equilibrio entre las fuerzas que interactúan según el cuerpo que se trabaje y evalué.
ESTÁTICA
Un diagrama de cuerpo libre muestra a un cuerpo aislado con todas las fuerzas (en forma de vectores) que actúan sobre él (incluídas, si las hay, el peso, la normal, el rozamiento, la tensión, etc). No aparecen los pares de reacción, ya que los mismos están aplicados siempre en el otro cuerpo (FísicaPráctica, 2011, ¶ 1).
Ejemplos
1) Cuerpo sobre el piso con una fuerza ejercida sobre el mismo, además del peso y su normal.
1) Cuerpo sobre el piso con una fuerza ejercida sobre el mismo, además del peso y su normal.
2) Cuerpo sobre un plano inclinado con el peso, la fuerza normal y la fuerza de rozamiento hacia arriba. Para hacerlo más claro puede no dibujarse el cuerpo. Para resolver ejercicios de plano inclinado suele ser conveniente girar los ejes para que uno de ellos quede paralelo al plano.
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Y para hallar sus componentes y para descomponerla:
Composición y descomposición de fuerzas
Muchas veces tenemos distintas fuerzas aplicadas a un cuerpo y en distintas direcciones. Para conocer su comportamiento lo que hacemos es calcular la fuerza resultante, equivalente a la suma de todas las fuerzas aplicadas.Pero no siempre tenemos las coordenadas cartesianas de los vectores de las fuerzas aplicadas, sino que en la mayoría de los casos las encontramos como un módulo y un ángulo, lo que suele llamarse coordenadas polares.
Para resolver este tipo de problemas, lo que hay que hacer es descomponer a las fuerzas proyectándolas sobre los ejes por medio de relaciones trigonométricas simples, tales como seno, coseno y tangente. Una vez que tenemos cada componente proyectada, hacemos las sumas y restas sobre cada eje para luego volver a componer todo en una resultante (FísicaPráctica, 2011, p 2).
Ejemplo
F1 = 100 Newton
F2= 80 Newton
α = 20° del eje X
β = 25° del eje y
Proyectamos las fuerzas sobre los ejes
Para la F1
Por trigonometría
Cos α = F1x / F1
Sen α = F1y / F1
Entonces
F1x = Cos α F1
F1y = Sen α F1
Para la F2
Por trigonometría
Sen β = F2x / F2
Cos β = F2y / F2
Entonces
F2x = Sen β F2
F2y = Cos β F2
Luego de tener cada componente separada podemos hacer la sumatoria sobre cada eje y obtenemos una fuerza total Fx para el eje X y otra Fy para el eje Y.
Σx = + F1x – F2x
Σy = + F1y + F2y
Para hallar la resultante total hay que realizar el procedimiento inverso, es decir componer las dos fuerzas.
El módulo se calcula como la raíz cuadrada de cada componente al cuadrado:
El ángulo se puede calcular con la tangente:
- Equilibrio de FUERZAS aplicado en el LABORATORIO de FÍSICA
Para este experimento nos habilitaron con unos instrumentos, herramientas de laboratorio para el experimento:
- Partes para terminar de armar una estructura para el experimento, nos sujeta las pesas por un sistema de polea con algunos tubos que funcionan de sostén.
- Cuatro pesas; 1pesa grande, 2pesas regulares, 1pesa pequeña.
- Una cuerda resistente para sujetar las pesas atraves de un sistema de poleas.
- Una regla transportador de 360º sexagesimales.
A continuación, algunas evidencias de nuestro trabajo en equipo para el desarrollo del experimento "EQUILIBRIO de FUERZAS"
      Y también las evidencias de utilizar un elemento especial del laboratorio, pues son ella no podríamos desarrollar los cálculos de la actividad en laboratorio.  1er Peso= Fuerza 01  |
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Es un experimento muy didáctico, al principio fue un caos pues al menos yo si estaba perdido, pero luego comprendí que se debía medir un equilibrio con las pesas y también hacer cálculos con los ángulos presentes.
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