1 de 8

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

DIVISIÓN DE INGENIERÍA MECÁNICA E INDUSTRIAL

Facultad de ingeniería

LABORATORIO DE MECÁNICA

Práctica No. 01

MEDICIÓN DE DIMENSIONES FUNDAMENTALES

Profesor: FRANCISCO MANUEL SÁNCHEZ ARÉVALO

Alumnos: Grupo:02

Castro Vázquez Mario

Nájera Rocha Guillermo Isaac

Ramos López Alan Alexis

OBJETIVOS

2 de 8

Medición de dimensiones mecánicas fundamentales: Longitud, Tiempo, Masa y Fuerza.

Elaboración de gráficas tiempo-posición para un cuerpo que se desliza sobre una rampa.

Elaboración de la gráfica elongación-fuerza para resortes que se sujetan a deformaciones

Análisis de situaciones de equilibrio mecánico respecto a configuraciones en las que se usen resortes.

INTRODUCCIÓN

Las siete magnitudes fundamentales utilizadas en física adoptadas para su uso en

el Sistema Internacional de Unidades son, la masa, la longitud, eltiempo, la temperatura,

la intensidad luminosa, la cantidad de sustancia y la intensidad de corriente. son

aquellas por convención que permiten expresar cualquier magnitud física en términos de

ellas

La mecánica, la rama de la física que estudia y analiza el movimiento y reposo de los

cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.

El conjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y es

posible agruparlas en cuatro bloques principales:

Mecánica clásica Mecánica cuántica

Mecánica relativista Teoría cuántica de campos

Una rama de la mecánica clásica es la estática que analiza las cargas (fuerza, par

/ momento) y estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático,

es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con

el tiempo. Un sistema está en equilibrio mecánico cuando, la suma de fuerzas y

momentos sobre cada partícula del sistema es cero.

MATERIAL Y EQUIPO

-Marco metálico

-Flexómetro

-Riel de aire con accesorios

-Resortes

-Dinamómetro de 10N

-Sujetador para resorte

-Cronometro digital con sensores

-Masa de 500gr

3 de 8

DESARROLLO

El desarrollo de la práctica se llevó a cabo en dos actividades

Actividad 1 En esta actividad, empleando un móvil y un riel de aire, que permite minimizar la

fricción entre ambos, calculamos, con ayuda de cronómetros digitales con sensores, el tiempo que emplea el cuerpo en recorrer una distancia d. Realizando la medición, un total de 10 ocasiones. TABLA 1

Se realiza bajo las misma condiciones, la medición de la distancia que recorre el móvil sobre el riel en un tiempo t. Repitiéndose está medición en diez ocasiones distintas. TABLA 2

Actividad 2 Se monta un complejo mediante el cual, utilizando un dinamómetro, aplicando

fuerzas de tensión al resorte se registra la elongación del resorte y la magnitud de la fuerza, en diez eventos distintos. Se repite la toma de mediciones con un segundo resorte. TABLA 3

Actividad 3 Sobre un marco metálico se arma una

configuración empleando los resortes, de la actividad anterior; un dinamómetro y un peso de 500g. de la cual se obtuvieron las coordenadas y elongaciones presentadas en los resortes. Coordenadas

A(23.4,45.5); B(19.1,46.6); C(0,0). Elongaciones de los resortes

Ln1=5.3cm. d1=8.75cm Ln2=3.1cm. d2=18.5cm

RESULTADOS

4 de 8

CUESTIONARIO

5 de 8

1. Con los datos consignados en las Tablas No. 1 y No. 2 elabore las gráficas correspondientes (t-d).

2. Estime la incertidumbre para el tiempo y para la distancia. La incertidumbre puede cuantificarse como el máximo de todos los valores absolutos de la diferencia del valor promedio y cada valor registrado. prom registrado valor valor max Incertidumbre para el tiempo Incertidumbre = |8.52743s-7.9099s| Incertidumbre= 0.61753 s

Incertidumbre para la distancia Incertidumbre = |42.32cm-46cm | Incertidumbre=3.68cm

6 de 8

3. Con los datos consignados en la Tabla No.3, elabore las gráficas correspondientes F F . Emplee el método de los mínimos cuadrados (ecuaciones i y ii) para establecer las expresiones analíticas que muestren a la fuerza como función de la elongación para cada resorte.

4. En la actividad 3, de la parte III, observe que las fuerzas que actúan en el punto C forman un sistema de fuerza en equilibrio. Determine las magnitudes y las direcciones de las fuerzas a partir de los datos registrados. A(23.4,45.5) B(19.1,46.6) C(0,0) W=4.89j[N]

Vector CA=-2.23643 12i [N] - 4.35339585 j [N]

7 de 8

Vector CA= 2.7344 N

Vector CB=-1.85453739 i [N] - 4.527598677 j [N] Vector CB=2.9687 N

5. Por otra parte deduzca analítica o gráficamente, las magnitudes de las fuerzas que ejercen los resortes en el punto C. Considere g= 9.78 m/s2

W= mg ----> (0.5kg)(9.81m/s^2) = 4.905 N

T CA= 2.7344 N

T BC= 2.9687 N

6. Compare las magnitudes de las fuerzas obtenidas en el inciso 4 con las magnitudes obtenidas en el inciso 5. ¿Qué concluye? El valor de las fuerzas en equilibrio coincidieron, ya que se pudieron conocer los ángulos que formaban los vectores de acuerdo a las coordenadas obtenidas y así ir calculando. 7. Elabore conclusiones y comentarios Esta práctica nos permitió introducirnos a la concepción de estática y mecánica; ya que se trabajó con un sistema, para ambos casos, del cual se calcularon las relaciones que existían entre las partes del sistema, de tal manera que se conocieron y aprendieron conceptos básicos como, Medición, dimensiones mecánicas fundamentales, tiempo-posición, elongación-fuerza, equilibrio mecánico, entre otras más.

REFERENCIAS

A

B

8 de 8

Bedford, A. C. A., & José, E. (1996). Mecánica para ingeniería: estática.

Shames, I. H. (1998). Mecánica para ingenieros: estática. Prentice-Hall.

Pytel, A. (1999). Ingeniería mecánica estática (No. 620.103 P97.).

MERIAM, J.L y KRAIGE, L. GLENN Mecánica Vectorial para ingenieros, Estática 3 a edición España Editorial Reverté, S.A. 2000

HIBBELER, Russell C. Mecánica para ingenieros, Estática 10a edición México Pearson Prentice Hall, 2004

BEER, Ferdinand P. y JOHNSTON, E. Rusell Vector Mechanics for Engineers, Statics 8 th Edition U.S.A McGraw-Hill, 2007