Centro de Gravedad-Momento de fuerza-Condiciones de equlibrio

INTRODUCCIÓN


Condiciones de equilibrio
Las condiciones de equilibrio son las fuerza que actúan para que un cuerpo este en equilibrio pero estas fuerzas deben estar en un punto determinado que es el punto de intersección del cuerpo, es muy importante saber que las fuerzas que actúan sobre un objeto tienen ese punto de intersección y la suma de todas las fuerzas es igual a 0.
Momentos defuerza
Para mover o hacer movimientos rotacionales se necesita imprimir alguna fuerza para realizar ese movimiento a eso se le llama momento de fuerza o torque. En nuestro cuerpo suele suceder esto con nuestros músculos ya que los músculos hacen que los huesos giren alrededor de sus articulaciones así que ese sería un ejemplo muy bueno.
Centro de gravedad
Muchas veces hemos oído hablar sobre elcentro de gravedad ya que este es un elemento muy importante en el equilibrio de los cuerpos, como por ejemplo: los skate (patinadores) que escuchamos en los programas que dicen: “bajan su centro de gravedad para hacer esos saltos o piruetas” o también en los clavadistas ya que necesitan este para hacer todas esas vueltas en el aire antes de caer al agua y tener un clavado sin caer de espalda. Elcentro de gravedad es muy importante ya que es el que permite el equilibrio en cualquier cuerpo, ya que lo balancea.




DESARROLLO
CONDICIONES DE EQUILIBRIO
Cuando un cuerpo está en equilibrio, debe estar en reposo o en estado de movimiento rectilíneo uniforme. De acuerdo con la primera ley de Newton, lo único que puede alterar esta situación es la aplicación de una fuerza resultante.Hemos visto que si todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo tienen un solo punto de intersección y su suma vectorial es igual a cero, el sistema debe estar en equilibrio. Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas que no tienen un punto de intersección, puede existir equilibrio traslacional pero no necesariamente equilibrio rotacional. Por tanto, al estudiar el equilibrio debemos tomar en consideraciónno solo la magnitud y dirección de cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, sino también su punto de de aplicación.
Considerando la figura (a), en la que dos fuerzas F iguales pero opuestas se aplican hacia a la derecha y hacia la izquierda. La primera condición de equilibrio nos dice que las fuerzas verticales así como las horizontales están equilibradas. Por ello se dice que elsistema se encuentra en equilibrio traslacional. Sin embargo, si las mismas fuerzas se aplicaran como en la figura (b) es obvio que el cuerpo girara aun cuando las suma vectorial de las fuerzas siga siendo igual a cero.




La línea de acción de una fuerza es una línea imaginaria extendida indefinidamente a lo largo del vector en ambas direcciones.
Cuando las líneas de las fuerzas no seintersecan en un mismo punto, puede producirse rotación respecto a un punto llamado eje de rotación.



MOMENTOS DE FUERZA

Se requiere una fuerza para producir un cambio en un movimiento rotacional.
La razón de cambio del movimiento depende no sólo de la magnitud de la fuerza, sino también de la distancia perpendicular entre su línea de acción y el eje de rotación, r﬩.
La línea de acción deuna fuerza es una línea imaginaria que pasa por la flecha del vector de fuerza.
El producto de la fuerza y el brazo de palanca se llama torque o momento de fuerza t y su magnitud es
T= r﬩F=rF sen θ
Unidad SI de momento de fuerza: metro-newton (m•N)
Suelen usarse los símbolos r﬩ F para denotar momento de fuerza. Las unidades de momento de fuerza en el SI son metros X newtons (m•N), que tambiéncorresponde con la unidad de trabajo, W=Fd(N•m, o J). Escribiremos las unidades de momento de fuerza en orden inverso, m•N, para evitar confusiones; debemos tener presente que el momento de fuerza es un concepto independiente del de trabajo.
Podemos ver el momento de fuerza en movimiento rotacional como análogo a la fuerza en movimiento traslacional. El momento de fuerza, que es el producto de...