CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLÓGICOS

“LAZARO CARDENAS DEL RIO”

LABORATORIO DE FISICA

NOMBRE DEL ALUMNO .

GRUPO No DE BOLETA FECHA .

PRACTICA # 7

CENTRO DE GRAVEDAD Y CENTROIDE

I-. JUSTIFICACION:

Es importante que el alumno aprenda a encontrar el centro de gravedad de cualquier figura sea regular o irregular de forma teórica.

II-. HABILIDAD

Al termino de la practica el alumno encontrara los centros de gravedad de figuras regulares e irregulares.

III-. PRE - REQUISITOS

El desarrollo de la siguiente practica requiere de los siguientes conocimientos:

a)concepto de centro de gravedad

b)conocimiento de formulas para área de figuras regulares

IV-. OBJETIVOS

Al termino de esta practica el alumno:

a)describirá el fenómeno físico mediante un esquema del equipo de laboratorio y del material usado

b)a partir de la figura regular trazada, determinara el centroide de la misma en base al teorema de momentos

c)determinara el centroide de la figura regular e irregular, mediante el método experimental de las líneas de acción verticales

d)comprobara la precisión de los métodos anteriores, mediante el método practico del punto de equilibrio.

V-. MATERIAL Y APARATOS USADOS

Dos conceptos fundamentales para el estudio de la fisica son la masa y el peso. La masa es una propiedad intrínseca de los objetos materiales, que determina la acción que ejerce una fuerza sobre un cuerpo y la resistencia que éste opondrá a una modificación de su estado de movimiento; por lo tanto, la masa es en cierta forma una medida de la inercia de los objetos. Cuanto mayor es la masa tanto menor es la aceleración que les imprime una misma fuerza aplicada sobre ellos.

Por su parte, el peso de un objeto no es una propiedad intrínseca del mismo, sino que está determinado por la intensidad del campo gravitatorio que tira de él hacia el centro de la Tierra, es decir, la fuerza que ésta ejerce sobre dicho cuerpo. Por este motivo, un cuerpo que tenga una masa determinada tendrá pesos distintos en la superficie terrestre y en la de la Luna, ya que la intensidad del campo gravitatorio de ésta es de tan solo una sexta parte de la del terrestre, debido a que su masa es menor. Por tanto, su peso en la Luna es seis veces menor que en la Tierra.

Para el estudio de la situación de equilibrio, como resultado de la actuación de todas las fuerzas externas sobre un cuerpo cualquiera, es de gran importancia la introducción del concepto de centro de gravedad, que es aquel punto del objeto en el que podemos suponer concentrada toda su masa. Para hallar la posición del centro de gravedad en un objeto plano, por ejemplo, se puede suspender éste de dos puntos distintos y trazar las líneas marcadas por la plomada que parten de ellos. Así, podemos definir la situación de equilibrio estable como aquella en que la vertical que pasa por su centro de gravedad lo hace también por su base, y ambos están próximos. Si no es así, se encuentra en equilibrio inestable (que puede romper cualquier pequeña perturbación), o indiferente, en el que la posición de equilibrio es indeterminada.

Para poder entender mejor el experimento vamos a valernos de los siguientes conceptos:

Centro de gravedad -. Es el punto donde se considera concentrado el peso de un cuerpo, es decir, el punto de aplicación del peso.

Centroide -. es el punto donde se considera concentrada en área total de una figura y donde se supone estaría su centro de gravedad.

En los cuerpos cuyo espesor se describe , su centroide se considera, para fines prácticos, como su centro de gravedad. Como por ejemplo en laminas de cualquier material.

Ejemplos de cómo determinar la localización de los centroides de figuras regulares conocidas (centro geométrico), trazando las diagonales en figuras cuadrangulares y medianas en figuras triangulares

e)determina las coordenadas (X1,Y1), (X2, Y2), etc. De los centroides de las figuras regulares parciales

f)se determinan las coordenadas (X,Y) del centroide de la figura mediante el teorema de momentos.

a) Se dibuja a determinada escala la figura en cuestión en un sistema de ejes cartesianos; en el primer cuadrante con el objeto de que todas las coordenadas sean positivas.

d) Se determinan gráficamente los centroides de as figuras regulares parciales como en los ejemplos anteriores.

e) determina las coordenadas (X1,Y1), (X2, Y2), etc. De los centroides de las figuras regulares parciales

f) se determinan las coordenadas (X,Y) del centroide de la figura mediante el teorema de momentos.

b) Suspender la figura (por medio del soporte) en una de las perforaciones, de tal forma que gire libremente y a partir del punto de apoyo (orificio), se traza una línea auxiliar vertical, en base a la cuerda que nos sirve como referencia.

c) Repetir el experimento con los otros orificios y finalmente se ubicara en el punto de intersección de las tres líneas auxiliares al centroide de la figura considerada

Para comprobar prácticamente por este método la precisión de los métodos anteriores se coloca el centroide de la figura considerada de tal forma que coincida con la punta de la aguja (de punto de equilibrio) en cuya posición deberá quedar en equilibrio.

2-. Dibujar y recortar dos figuras (una en composición de figuras regulares y la otra de forma irregular) según las indicaciones del profesor

3-. Dibujar las figuras del inciso anterior a escala en una hoja de papel milimétrico

5-. Determinar por el método analítico y practico el centroide y llenar la siguiente tabla:

6-. Comprobar los valores obtenidos en tabla anterior colocando la figura propuesta en el soporte o apoyo de aguja

7-. ( ) El punto donde se considera concentrado el área de un cuerpo, tiene el nombre de:

8-. ( ) El punto donde se considera concentrado el área de una figura se llama:

4-. ¿Como se calcula el área total de una figura compuesta de varias figuras regulares?