Equilibrio de fuerzas

GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

sección: PRÁCTICAS DIGITALES DE FÍSICA

Equilibrio de Fuerzas

Fundamento

En un sistema de fuerzas como el indicado en la figura y que se encuentra en equilibrio, la ecuación que nos indica tal situación es

Esta ecuación vectorial se puede descomponer en dos ecuaciones al proyectar las fuerzas sobre los ejes coordenados.

SOLUCIÓN

Observación

En alguno de los experimentos es necesario calcular un factor de escala, esto es, una relación entre el tamaño real y el de la fotografía.

Los datos que se exponen, se han obtenido a partir de unas fotografías cuyo tamaño puede no coincidir con las de la página. En consecuencia, existe una variación en el factor de escala según sea el tamaño de la fotografía. Como es natural, esto no debe afectar ni a la ley ni a la comprobación de la ley, por consiguiente, el utilizar un tamaño u otro de fotografía debe conducir a los mismos resultados finales o a diferencias atribuibles exclusivamente a errores experimentales que se cometan en la toma de medidas.

Observe que el ángulo b₁es igual en valor absoluto al b₂

Para las fuerzas de la izquierda de la figura

Operando con las ecuaciones se deduce

(1)

Para las fuerzas de la derecha de la figura

Operando con las ecuaciones se deduce

(2)

Dividiendo la ecuación (1) por la (2)

Ahora utilizando la ecuación primera

La última ecuación la escribimos así

(3)

Al aplicar la última ecuación es importante tener en cuenta que los ángulos por encima del eje X son positivos y por debajo son negativos.

En las fotografías se mantienen constantes W y P y se hacen variar los ángulos con el eje de las X.

La ecuación (3) nos dice que al representar en el eje Y frente a en el eje X se obtiene una recta que pasa por el origen de coordenadas y cuya pendiente es .