equilibrio de fuerzas

Práctica N° 1
Equilibrio de Fuerzas
Objetivos
Aplicar la primera condiciona de equilibrio
Determinar las tenciones aplicando la primera condición de equilibrio
Aplicar la teoría de errores en la evaluación de las mediciones efectuadas
Fundamento teórico
Unidad de fuerza
La unidad de fuerza en el sistema internacional es el newton que tiene como unidades (kg m/s²).
La unidad de fuerzaen el sistema cegesimal es la dina que tiene como unidades (gr cm/s²).
Cuerpo rígido
Se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman) tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando se somete a fuerzas externas, es decir es no deformable. Con esta definición se elimina la posibilidad de que el objeto tenga movimiento de vibración. Este modelo de cuerpo rígido es muyútil en muchas situaciones en las cuales la deformación del objeto es despreciable.
El movimiento general de un cuerpo rígido es una combinación de movimiento de traslación y de rotación. Para hacer su descripción es conveniente estudiar en forma separada esos dos movimientos.
Fuerzas externas:
Representan la acción que ejercen otros cuerpos sobre el cuerpo rígido, son las responsables delcomportamiento externo del cuerpo rígido, causaran que se mueva o aseguraran su reposo.
Fuerzas internas:
Son aquellas que mantienen unidas las partículas que conforman el cuerpo rígido.
Se puede concluir que cada una de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo rígido pueden ocasionar un movimiento de traslación, rotación o ambas siempre y cuando dichas fuerzas no encuentren ninguna oposición.Primera ley de newton: una partícula que se encuentra inicialmente en reposo, o moviéndose en línea recta con velocidad constante, permanecerá en este estado siempre y cuando sobre la misma no actué una fuerza externa.
Tercera ley de newton: las fuerzas de acción y reacción entre dos particular son coloniales e iguales en intensidad y opuestas en sentido.
Primera condición de equilibrio:(equilibrio de traslación)
La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el sólido es igual a cero. Esto ocurre cuando el cuerpo no se traslada o cuando se mueve a velocidad constante; es decir cuando la aceleración lineal del centro de masa es cero al ser observado desde un sistema de referencia inercial.

En esta ecuación de equilibrio no aparecen las fuerzas internas ya que ellas secancelan mutuamente en pares debido a la tercera ley de newton. Si la fuerzas estuvieran en el espacio, la ecuación anterior ha de ser expresada por las siguientes relaciones.



Obviamente en dos dimensiones (o sea en el plano) tendríamos solamente dos ecuaciones y en una dimensión se tendría una única ecuación.
Segunda condición de equilibrio: (equilibrio de rotación)
La suma vectorial detodos los torques o momentos de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, relativos a cualquier punto dado, sea cero. Esto ocurre cuando la aceleración angular alrededor de cualquier eje es igual a cero.

Tipos de equilibrio
Equilibrio inestable
La aplicación de las condiciones de equilibrio permite averiguar si la aplicación si puede un sistema dado estar en reposo relativo. Sin embargo laobservación muestra algunas situaciones de equilibrio que no se dan en la práctica. Veamos un ejemplo simple: la Fig. 1muestra una esfera ubicada en el vértice de la superficie, donde el plano tangente es horizontal.
Esta posición de es de equilibrio, pero no es posible en la práctica lograr que la esfera quede en esa posición, porque se cae.
El motivo de esto es que si la esfera está colocada enla forma indicada, basta una pequeña perturbación para que la parte de posición de equilibrio, aunque sea muy pequeña, para que la reacción deje de compensar por completo el peso de la esfera y quede un componente tangencial no equilibrada, que tiende a apartar mas a la esfera de la posición de equilibrio. Como en la práctica es imposible evitar perturbaciones infinitesimales, este equilibrio no...