Cuerpos en equilibrio

Ejemplos de cueros en equilibrio de la vida cotidina
Equilibrio en el vuelo de un esquiador
Por qué vuela el avión
¿Por qué no se cae la Torre Pisa?
Fuerzas y principios físicos en la caída de un gato
Equilibrio en el vuelo de un Búmeran
Equilibrio en el baile
Equilibrio de una plataforma sostenida por una columna
Curiosidades de la física.
Conceptos Fundamentales de la Mecánica
Antesde iniciar el estudio del "Equilibrio de Cuerpos", es importante comprender el significado de ciertos conceptos y principios fundamentales.
Cantidades Básicas: Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en el equilibrio:
Longitud: La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y de esta forma describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se define una unidad estándar delongitud, puede definirse cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo como múltiplos de esa unidad de longitud.
Tiempo: El tiempo se concibe como una sucesión de eventos. Aunque los principios de la Estática son independientes del tiempo, esta cantidad definitivamente juega un papel importante en el estudio de la Dinámica.
Masa: La masa es una propiedad de la materia por lacual podemos comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción gravitacional entre dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de la resistencia que presenta la materia al cambio de velocidad.
Fuerza: En general, la fuerza es considerada como un "jalón" o "tirón" ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando existe uncontacto directo entre los cuerpos, por ejemplo, una persona empujando sobre una pared. Puede presentarse también a lo largo de una distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente. Como ejemplos de este último caso están incluidas las fuerzas eléctricas, magnéticas y gravitacionales. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza por su magnitud, dirección y punto de aplicación.Principios de Equilibrio
Condiciones Generales de Equilibrio
La suma algebraica de las componentes (rectangulares) de todas las fuerzas según cualquier línea es igual a cero.
La suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas respecto cualquier línea (cualquier punto para fuerzas coplanares) es igual a cero.
Se aplicarán en seguida estas condiciones generales de equilibrio en las variasclases de sistemas de fuerzas, a fin de deducir las condiciones suficientes para obtener resultante nula en cada caso.
Hay solo una condición de equilibrio que puede expresarse (1) ∑F = 0 o (2) ∑M8 = 0. La (1) establece que la suma algebraica de las fuerzas es cero, y la (2) que la suma algebraica de los momentos respecto cualquier punto (no en la línea de acción) es cero. La condición gráfica deequilibrio es que el polígono de fuerzas queda cerrado.
Fuerzas Colineales
Tienen dos condiciones independientes algebraicas de equilibrio. Pueden expresarse en tres formas:
(1) ∑Fx = ∑Fy = 0 (2) ∑Fx = ∑Ma = 0 (1)∑Ma = ∑Mb = 0
La forma (1) expresa que la suma algebraica de los componentes según los ejes x, y (en el plano de las fuerzas) es cero; la (2) que la suma algebraica de lascomponentes según cualquier eje y la suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas respecto a un punto es cero (el punto debe estar en el plano de las fuerzas y la línea que lo une en la intersección de las fuerzas, debe ser inclinado al eje tomado); la (3) se explica, asimismo, refiriéndose a momentos respecto dos puntos no colineales con la intersección aludida. En cualquiera de los casosanteriores la resultante es cero por lo siguiente:
1º Si existe resultante del sistema, es una sola fuerza:

y si por tanto ∑Fx = 0 y ∑Fy = 0, también R = 0.
2º Si ∑Fx = 0, si hay resultante debe ser perpendicular al eje X, y si ∑Ma = 0, entonces el momento de R respecto al punto es cero, lo que exige que R = 0.
3º Si hay resultante, debe pasar por el punto de intersección, pero si ∑Ma = 0,...