Este documento describe un experimento para determinar el momento de una fuerza utilizando poleas de diferentes tamaños. Se usa un torno con una polea grande y una pequeña para elevar lastres de diferentes pesos usando una manivela. Se mide la fuerza requerida para mantener el equilibrio y se calcula el momento de la fuerza usando la fórmula del momento (fuerza x brazo).

1. PRACTICA No. 4<br />MOMENTO DE UNA FUERZA, PAR<br />OBJETIVO: Determinar el momento de una fuerza en un torno, mediante una polea grande y una chica.<br /> Aplicar la ley de la palanca a partir del torno.<br />INTRODUCCIÓN:<br />En el mundo existen infinidad de cuerpos que se encuentran en movimiento rotacional, por ejemplo un volante, en el cual una fuerza debe ser aplicada para que se produzca el giro o rotación del mismo; el conductor induce este giro con cierta intensidad dependiendo de la fuerza que aplique y del brazo de palanca (= distancia perpendicular entre el eje de rotación de un cuerpo y la línea de acción de la fuerza). A la intensidad con la que se induce el movimiento de rotación se le llama momento de torsión (= momento de fuerza, torca o torque); se calcula mediante la ecuación: τ=F r, sus valores serán + (positivos) si el giro producido en contrario al movimiento de las manecillas del reloj y – (negativo) si el giro se da a favor de las manecillas del reloj.<br />PROBLEMA:<br />HIPOTESIS:<br />MATERIALES:<br />1 Polea de 50 mm de diámetro1 polea de 100 mm de diámetro1 eje como manivela3 lastres1 dinamómetro de 1.5 N1 base de soporte2 pies o triángulos de sujeción 1 varilla de 50 cmHilo *2 Pivotes1 Bloque de fijación<br />METODOLOGIA:<br />4387215730251.- Ensambla todas las piezas del montaje tal como se ve en la figura A.<br />2.- Ata el hilo en un lastre.<br />3.- Anuda el hilo con el lastre, observando la figura en la polea pequeña.<br />4.- Inserta el pivote uniendo ala polea chica, la polea grande<br />5.- Coloca la manivela en la polea grande.<br />6.- Con ayuda de la manivela, girar el torno hasta izar el lastre (L=0.5 N)<br />7.- Engancha el dinamómetro a la manivela.<br />8.- Observa la fuerza (potencia) que se requiere para mantener el equilibrio, <br /> registra en el cuadro.<br />9.- Mide y registra el largo del brazo de resistencia r (radio de la polea pequeña).<br />10.- Mide y registra el largo del brazo de potencia R (radio de la polea grande).<br />11.- Repite los pasos 6 y 8 con dos y tres lastres, registra los datos.<br />335851548260 <br />ONSERVACIONES Y MEDICIONES:<br />MAGNITUDUNIDADESDATOSCarga (resistencia) LN0.51.01.5Brazo de resistencia rcmBrazo de potencia RcmFuerza (potencia) FNL . rN.cmF . RN.cm<br />EVALUACIÓN:<br />1.- Calcula el trabajo de entrada y el trabajo de salida, compara tus resultados.<br />2.- Físico que enuncio: “Dadme un punto de apoyo y moveré al mundo”<br />3.- En qué consiste la ley de la palanca<br />4.- ¿El momento de una fuerza y la palanca tienen el mismo principio? ¿Por qué?<br />5.- Escribe al menos tres ejemplos de aplicación del torno.<br />CONCLUSIÓN:<br />EVIDENCIA<br />EJERCICOS DE LA UNIDAD II<br />1.- Una barra metálica de 2.5m de longitud recibe una fuerza que le provoca un alargamiento en su longitud de 0.4 cm ¿Cuál será el valor de la deformación longitudinal o unitaria?<br />2.- Un polín de madera de 120 cm de longitud se utiliza para sostener el peso de un tejado. Se posiciona de manera vertical, cuando soporta la carga se deforma longitudinalmente reduciendo su tamaño a 1.19 m. Determina la deformación unitaria.<br />3.- Una gelatina de base cuadrangular tiene una altura de 5 cm y se encuentra sobre una charola. Al momento de cambiarla de posición, la charola queda inclinada de tal manera que las caras se inclinan 5° ¿cuál es el desplazamiento de la cara superior de la gelatina respecto a su base?<br />4.- Calcula el volumen que tiene un tornillo de acero que se encuentra en el fondo de una alberca. El volumen de la pieza antes de entrar al agua es de 2 cm3 y la deformación volumétrica es de -0.05.<br />5.- Un levantador de pesas sostiene una carga de 80 kg con sus dos brazos, la mantiene a una altura debajo de su cintura con sus brazos estirados. Calcula el área transversal de cada húmero, si el esfuerzo de cada uno debido solo a las pesas es de 1.2 x 106 N/m2.<br />6.- Determina la masa de una estatua de bronce. La estatua se encuentra sobre una columna cilíndrica de 20 cm de diámetro y presenta un esfuerzo longitudinal de compresión de 4 x 105 N/m2 debido al peso de la estatua.<br />7.-Un alambre de 3 m de largo con una sección transversal de 0.06 cm2 se alarga0.12 cm cuando se suspende de él un peso de 450N. Determina el esfuerzo que actúa sobre el alambre, la deformación unitaria y el valor del modulo de Young para el material del alambre.<br />8.- Una columna cilíndrica de acero tiene 4m de largo y 9 cm de diámetro. Calcula el decremento de la longitud cuando soporta una carga de 80 toneladas.<br />9.- Determina el diámetro mínimo de una varilla de aluminio si tiene que soportar una tensión de 400N sin que exceda su límite elástico.<br />10.- Un alambre de metal de 2 ft de longitud y 0.130 cm de diámetro se alarga 0.0350 cm, cuando se le cuelga una carga de 8 kg en uno de sus extremos. Determina el esfuerzo de tensión, la deformación y el modulo de Young para dicho material.<br />