Fuerzas concurrentes en 2 dimensiones

INFORME: FUERZAS CONCURRENTES EN DOS DIMENSIONES


Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad Pontificia Bolivariana

Km 7 Autopista a Piedecuesta, Floridablanca – Colombia

Realizado: Agosto 08 del 2012 Entregado: Agosto 08 del 2012




RESUMEN O INTRODUCCIÓN:

En el desarrollo de esta práctica pondremos a prueba elequilibrio de un sistema de fuerzas concurrentes en dos dimensiones son un determinado montaje perfectamente adecuado para realizarla, y de esta manera comparar por métodos gráficos y a analíticos como determinar la resultante, procesos fundamentales en la vida diaria de los seres humanos, un simple ejemplo de ello a la utilización de una grúa la levantar o trasladar un automóvil.

OBJETIVOS:
•Determinar las componentes rectangulares (Fx, Fy) de una fuerza.
• Obtener las condiciones de equilibrio en un sistema de fuerzas concurrentes.
• Realizar un adecuado montaje para obtener un laboratorio exitoso, y fácil de realizar.

MARCO TEÓRICO:

Existen dos tipos de fuerzas, las de contacto son las que se producen cuando entran en contacto dos o más cuerpos y las fuerzas de largoalcance que son producidas por acción de la gravedad o por algún fenómeno electromagnético.
Cualquier fuerza se puede representar como un vector, ya que estas poseen una magnitud y una dirección, y sus componentes Fx y Fy son las proyecciones de de la fuerza sobre el eje X y el eje Y respectivamente, y sus valores están dados por:
Fx:[F]Cos(α), Fy:[F]Sen(α).
Donde F es la magnitud de la fuerza yα el ángulo comprendido entre la fuerza y el eje coordenado.
Para resolver las componentes de tres o más fuerzas se utiliza la suma vectorial, cuyo vector resultante se llama fuerza neta y sus componentes están dados por la suma de las componentes de cada fuerza en los ejes X,Y.
Un cuerpo se encuentra en equilibrio estático cuando su posición no varía con respecto a un sistema de referencia, alaplicar la condición de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes, la cual nos dice:
ΣFx= 0; ΣFy= 0

TEMAS DE CONSULTA:


Sistemas de Fuerzas Concurrentes

Son fuerzas concurrentes aquellas cuyas rectas de acción pasan por un mismo punto. Por ejemplo, dos barcazas arrastrando un barco:












Resultante de un sistema de fuerzas concurrentes

Es una fuerza queal estar aplicada al cuerpo, produce el mismo efecto que todo el sistema. Denominamos equilibrante a la fuerza necesaria para equilibrar un sistema.

F1

E12 R12

Equilibrante Resultante

F2Un sistema está en equilibrio cuando se halla en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme (moviéndose con velocidad constante). A la obtención de la resultante de un sistema de fuerzas se lo denomina composición de fuerzas.

Regla del Paralelogramo

Dadas dos fuerzas concurrentes, su resultante es igual a la diagonal del paralelogramo que resulta de trazar las paralelas a cada fuerza,por el extremo de cada vector, tal como se muestra en la siguiente figura:

F1

R



F2


Regla del Polígono

Este método consiste en trasladar la fuerza F2 a continuación de F1 con la misma dirección y sentido, y así sucesivamente con el resto de las fuerzas. La resultante del sistema se obtienetrazando el vector que une el punto de aplicación de F1 con el extremo del vector correspondiente a la última fuerza trasladada:







F´4







F´3 RRRRR

F´3

F4...