fisica experimental 03
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FÍSICA EXPERIMENTAL I - para Ciencias e Ingeniería
3.1. CANTIDADES ESCALARES
Una cantidad física escalar, es aquella cantidad que queda totalmente de-finida cuando se expresa mediante un número acompañado de su respec-tiva unidad.
EJEMPLO : V = 4 [lit]
t = 3 [min]
3.2. CANTIDADES VECTORIALES
Una cantidad vectorial para quedar completamente definido necesita ade-más de un número y su respectiva unidad, una dirección y un sentido.
EJEMPLO : v = 4 [m/s] en dirección sur
F = 5 [N] hacia la izquierda
En forma gráfica se representa como:
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CAPÍTU-LO
3VECTORES
VECTORES
La expresión del vector es:
Donde:
V es el módulo del vector
Es el vector unitario que tiene las siguientes características:
Es adimensional. Su módulo es igual a la unidad. Es el encargado de darle una dirección y sentido al vector.
3.3. DESCOMPOSICIÓN DE VECTORES
Descomponer un vector es hallar las proyecciones sobre los ejes de refe-rencia.
La condición para descomponer un vector es que sumados sus componen-
tes debe dar el mismo vector .
El módulo del vector se determina con:
3.4. PRODUCTO ESCALAR
Se define como:
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V
xV yV
zV
ijk
x
y
z
B
A
FÍSICA EXPERIMENTAL I - para Ciencias e Ingeniería
En función de sus componentes:
La característica mas importante del producto escalar es que operando dos vectores el resultado es un escalar.
La condición de perpendicularidad de dos vectores es que su producto es-calar debe ser cero.
3.5. PRODUCTO VECTORIAL
Se define como el vector perpendicular al plano formado por los vectores
En función de sus componentes:
La característica más importante del producto vectorial es que operando dos vectores el resultado es otro vector.
La condición de paralelismo de vectores es que su producto vectorial de-be ser cero.
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B
A
BA
Plano formado por
AB
y
VECTORES
1. OBJETIVOS
A partir del método experimental, determinar los vectores Fuerza y sus correspondientes vectores unitarios.
Hallar la resultante del sistema de vectores fuerza del sistema.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1. Vector
Un vector para quedar completamente definido necesita además de un número y su respectiva unidad, una dirección y un sentido. En for-ma gráfica se representa como:
La expresión del vector es:
Donde:
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Laborato-rio
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Capítulo:VECTORES
Tema:VECTORES EN EL ESPACIO
FÍSICA EXPERIMENTAL I - para Ciencias e Ingeniería
V es el módulo del vector
Es el vector unitario que tiene las siguientes características:
Es adimensional. Su módulo es igual a la unidad. Es el encargado de darle una dirección y sentido al vector.
2.2. Resultante de fuerzas
Es la suma de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
3. SISTEMA DE EXPERIMENTACIÓN
TABLA 1
Nº MATERIAL CARACTERÍSTICAS
1 Equipo de VectoresTres planos perpendicula-res
2Juego de dinamóme-tros De resortes
3 Juego de masas De 100, 200 y 500 g4 Hilo de dial Inextensible5 Regla métrica Metálica ( ± 1 mm)6 Accesorios
4. MONTAJE DEL EXPERIMENTO
Se realiza según esquema:
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VECTORES
5. EJECUCIÓN DEL EXPERIMENTO
En tres puntos de los planos se sujetan los tres dinamómetros, utilizando el hilo de dial.
Con el hilo de dial se unen los tres dinamómetros.
Del punto común entre los tres puntos, se suspende el cuerpo de masa M.
Se miden las magnitudes de las fuerzas.
Se mide la masa del cuerpo.
Se mide las coordenadas de los puntos para las direcciones de las fuerzas.
Se determinan los vectores fuerza.
Se determinan la resultante del sistema de fuerzas.
6. OBTENCIÓN DE DATOS
TABLA 2
MAGNITUD UNIDAD CANTIDAD
Fuerza F1 NFuerza F2 NFuerza F3 NMasa M kgCoordenada A cmCoordenada B cmCoordenada C cmCoordenada D cm
7. PROCESAMIENTO DE DATOS
7.1. Determinación de los vectores fuerza
Determinar los vectores fuerza con los datos obtenidos y las relaciones siguientes:
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2FIIIIIIIIIIIIII
3FIIIIIIIIIIIIII
1FIIIIIIIIIIIIII
WIIIIIIIIIIIIII
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El vector entre los puntos D y A se determina con la relación:
El vector Fuerza es:
El vector entre los puntos D y B se determina con la relación:
El vector Fuerza es:
El vector entre los puntos D y B se determina con la relación:
El vector Fuerza es:
El vector Peso es:
7.2. Determinación de la resultante del sistema de fuerzas
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VECTORES
8. CONCLUSIONES
9. CUESTIONARIO
a) En la práctica experimental, determine el ángulo que forman los vectores
b) En la práctica experimental determine el vector unitario de la resultante.
10. BIBLIOGRAFÍA
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