Laboratorio de fisica relacionado con el tema de torques

1. TORQUE
Echeverri Ruiz, M. C., Rivera García, A., Orrego S., Jaramillo C.A.
Grupo: 11
Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
Facultad de Ciencias Básicas, Humanas y Sociales.
Noviembre 2013
Resumen
En la actividad 1 hicimos el montaje especificado en la figura poniendo una regla paralela
a la mesa, con el flexometro hallamos las distancias x y a, también encontramos el centro
de masa del cilindro y la regla, después analíticamente con el teorema de sumatorias de
fuerza despejamos x y reemplazamos con los valores obtenidos anteriormente hallamos x
analíticamente y compramos el valor teórico con el experimental y hallamos el error.
Procedimos a realizar la actividad 2 tomando como referencia la imagen de la guía para
hacer el montaje con los dos dinamómetros y la varilla, hallamos su peso después se puso
la masa en la varilla y se nivelo tomamos los datos arrojados por el dinamómetro digital y
por el análogo se dividió por 1000 y se multiplico por la gravedad para convertirlo en
newton con el teorema de sumatoria de fuerzas y torque hallamos el valor de t1 y t2
compramos los valores experimentales con los teóricos y hallamos el porcentaje de error.
Objetivos
• Establecer las condiciones de equilibrio estático de un cuerpo rígido.
• Determinar experimentalmente el centro de gravedad para algunos cuerpos rígidos
proporcionados.
• Definir las características experimentales que permiten determinar torques respecto a
un eje específico.
• Usar la regla de la mano derecha para relacionar el signo de la componente Ʈz, para cada
torque, con el sentido de giro que tiende a producir sobre el objeto.
MATERIALES
-Balanza
-Masa 200 gr
-Dinamómetros
-Sistema de adquisición
-Soportes universales
-Flexometro
-Regla

2. PROCEDIMIENTO
Actividad 1
En la primera actividad Se realizó el montaje de una figura propuesta en la guía.
El objetivo era encontrar experimentalmente la máxima distancia, a la que se puede
ubicar una masa sin que pierda contacto la regla con el soporte. Y resolver el problema
analíticamente. Procedimos a ubicar una regla paralela al piso y se cuelga una masa de tal
forma que se encuentre una distancia máxima respecto a la zona de apoyo, encontrando
el centro de masa de la regla se puede determinar esa distancia de una forma más rápida
y exacta pero para eso necesitamos conocer las masas de los objetos.
De este obtuvimos:
Distancia Máxima en Cm 50, 5 cm
Desde el punto 2 hasta la Pesa
M = 200 gr
m = 90 gr
d2 = 7.5 cm (Practica)
Ecuaciones.
∑ 𝑡 = 0
𝒕 = 𝑭 ∗ 𝒃
𝟎 + 𝒎𝒈 ∗ 𝒅𝟏 + 𝟎 − 𝑴𝒈 ∗ 𝒅𝟐 = 𝟎 Teórico
Desde el centro hasta el punto dos.
d1 = 17 cm
𝑚 ∗ 𝑑1
𝑀
= 𝑑2
90∗17
200
= 7.65
d2 = 7.65 Teórico

3. Actividad 2
La segunda actividad constaba de dos experimentos, en el primero colgamos un par de
varillas de acero paralelas a la mesa mediante una cuerda y un dinamómetro que mida la
fuerza ejercida por este y en el segundo en el mismo montaje, agregarle una masa para
hallar analíticamente la tensión en cada uno de los dinamómetros aplicando las
condiciones de equilibrio estático ponemos el peso de la varilla colgada y la tensión
mediante el uso de ecuaciones de sumatoria de fuerzas en ambos ejes. De este
obtuvimos:
Ecuaciones
∑ 𝒕 = 𝟎
∑ 𝒕𝟐 = 𝟎
-t1*d1 +Mg *d2 +m*d3 = 0
Teórico
d1 = 55.2 cm  0.552 m
d2 = 42.2 cm  0.422 m
d3 = 48.1 cm  0.481 m
M = 0.2 Kg m = 0.09 Kg
t1 = 2.0 Nw Practico
𝑡1 =
𝑀𝑔 ∗ 𝑑2 + 𝑚𝑔 ∗ 𝑑3
𝑑1
𝑡1 =
0.2 ∗ 9.81 ∗ 0.422 + 0.09 ∗ 9.81 ∗ 0.481
0.552
𝑡1 = 2.3 𝑁𝑤 Teórico

4. Actividad 3
La tercera actividad consistió en poner una regla en voladizo de acuerdo a la figura, colgar
una masa en su extremo, Calcular utilizando el concepto de torque cuanta fuerza debe
hacerse para nivelar la regla, cuando el ángulo entre ésta y la fuerza es de 30° y 45°con
ayuda del dinamómetro o del sensor de fuerza medir bajo las consideraciones teóricas
establecidas.
30° 0,82N
45° 1N
Conclusiones y discusiones
• La tensión 2 (𝑇2) en la segunda actividad no aporta al torque.
• El centro de masas coincide con el centro de gravedad sólo si el campo gravitatorio es
uniforme.
• Observamos cómo se comporta la fuerza elástica al cambio de su posición por medio de
una fuerza externa, tratando de volver a su punto de equilibrio.
• El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida existe
capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para cambiar el estado de la rotación del
cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.
Referencias
http://es.wikipedia.org/wiki/torque
http://es.wikipedia.org/wiki/equilibrioestatico
R. A. Serway, FÍSICA, Tomo I, 4ª Edición
www.slideshare.net/kurtmilach/torque-de-una-fuerza