Equilibrio de Fuerzas


Universidad Tecnológica de México



MATERIA: ESTÁTICA





ÁREA: INGENIERÍA

CUATRIMESTRE: SEGUNDO





PRÁCTICA No. 1
Equilibrio de Fuerzas






Objetivo.
Obtener el valor de fuerzas en equilibrio y comprobar experimentalmente estos resultados. Desarrollar sistemas de fuerzas en equilibrio para una partícula, un sistema de fuerzasparalelas y un cuerpo en dos dimensiones.



NORMAS DE SEGURIDAD:
Trabajar dentro de la línea de seguridad
No comer alimentos dentro del laboratorio
Manejar con precaución el equipo de laboratorio para evitar accidentes



EQUIPO DE SEGURIDAD:
Bata de laboratorio







INVESTIGACIÓN PREVIA:
Contesta las siguientes preguntas:
1) Brevemente explica las leyes de Newton.
LaPrimera ley de Newton rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

“ Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.”

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre uncuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad esla masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
La Tercera ley de Newton es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza deigual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en sentido. Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.La tercera ley, también conocidacomo Principio de acción y reacción nos dice esencialmente que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
2) Explica qué es un diagrama de cuerpo libre.
Un diagrama de cuerpo libre muestra a un cuerpo aislado con todas las fuerzas (en forma de vectores) que actúan sobre él (incluidas, si las hay, el peso, la normal, el rozamiento,la tensión,  etc.). No aparecen los pares de reacción, ya que los mismos están aplicados siempre en el otro cuerpo.

3) ¿Cuáles son las condiciones para que exista la condición de equilibrio en un sistema de dos dimensiones? (1ª. Condición de Equilibrio)
Cuando se estudio la primera ley de Newton, llegamos a la conclusión de que si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza externa, este permaneceen reposo en un movimiento rectilíneo uniforme. Pero sobre un cuerpo pueden actuar varias fuerzas y seguir en reposo en un movimiento rectilíneo uniforme.
Hay que tener en cuenta, que tanto para la situación de reposo, como para la de movimiento rectilíneo uniforme la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es igual a cero.

4) Explica qué es el momento de una fuerza.
Se denomina momento de unafuerza (respecto a un punto dado) a una magnitud vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza (con respecto al punto al cual se toma el momento) por el vector fuerza, en ese orden.

5) ¿Qué se entiende por un par de fuerzas?
Es un sistema formado por dos fuerzas de la misma intensidad o módulo, pero de sentido contrario. Al aplicar...