GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA
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SOLUCIÓN

Momentos 3

Fundamento

 

El sistema de la figura consiste en una barra articulada en su extremo inferior y sobre la que actúan las siguientes fuerzas.

 

 

l es la distancia desde el eje  E, hasta el punto de aplicación de las fuerzas  y .

Es importante destacar que el triángulo MES , es isósceles teniendo  los lados iguales  a l, que es la longitud desde el eje al punto de aplicación de las fuerzas  y .

 

Si desde el punto E se traza la bisectriz del ángulo MES,  ésta forma un ángulo recto con el lado MS , lo que implica que el ángulo mitad , a/2 es complementario del ángulo b .

 

Si el sistema  se encuentra en equilibrio la suma de los momentos respecto al punto E es cero. El momento de la reacción    es nulo.

           

           

 

Si tenemos en cuenta la fórmula trigonométrica del ángulo doble

Y hacemos que ,  la expresión anterior queda como:

Sustituyendo en  (1)

 

 

Si en el experimento se mantienen constantes,   (peso de la barra) y  (peso de la esfera de hierro) y se varía  (poniendo más o menos pesas en el portapesas), el ángulo a varía en función de  de acuerdo con la ecuación anterior, lo que nos indica que al representar T  en el eje Y , frente a sen en el eje X, se obtiene una línea recta  que pasa por el origen de coordenadas, y cuya pendiente es:

 

 

 

 

Fotografías 

 

 

 

                                                                    

,  peso de la barra  que está aplicada en el centro de masas, (a una distancia l/2 del eje E).

 

   tensión de la cuerda que viene medida por el peso del portapesas con sus pesas. Esta fuerza está aplicada en el extremo S de la barra.

 

  es el peso de la esfera de hierro (veanse las fotografías).

 

La cuarta fuerza es la reacción  que ejerce el eje sobre la barra.

 

 

Utilice un semicírculo graduado para medir los ángulos en cada una de las fotografías. Para medir el ángulo a trace una paralela a la cuerda vertical que sostiene el portapesas y que pase por el eje. Los valores medidos los coloca en la Tabla 1.

 

Las masas del portapesas y de las pesas se han determinado con una balanza. A partir de ese valor debe calcularse el peso, que se ha designado con T.         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Primera medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Segunda medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tercera medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cuarta medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quinta medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sexta medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Séptima medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Octava medida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Novena medida


 

Tabla 1

 

Ángulo , a

sen (a /2)

Masa del portapesas y pesas en gramos

T /N

 

 

40,8

 

 

 

50,4

 

 

 

60,6

 

 

 

71,3

 

 

 

81,3

 

 

 

91,5

 

 

 

101,3

 

 

 

111,4

 

 

 

116,2

 

 

 

  Haga la representación gráfica de T (eje Y) frente a sen (a/2) (eje X), Si usa una hoja de cálculo obligue a que la recta pase por el origen de coordenadas.

 

Calcule el valor de  = M que es la pendiente de la recta.

 

                                                    

 

La masa de la barra es 43,6 g,  y la de la esfera de hierro 67,7 g.  Calcule a partir de estas masas

 

                                                   

 

Si consideramos a M1 como el valor exacto calcule el error relativo, valor absoluto,  cometido