Equilibrio Rotacional
Páginas: 13 (3139 palabras)
Publicado: 1 de octubre de 2012
2.2.-EQUILIBRIO DE SÓLIDOS RIGIDOS CON FUERZAS COPLANARES NO PARALELAS.
Para el estudio de los cuerpos en equilibrio, es importante recordar que las fuerzas coplanares son aquellas que se encuentran en un mismo plano, las cuales son analizadas bajo un marco de referencia de dos dimensiones, “ X; Y “.
Un sistema de fuerzas coplanares no paralelas, es aquel que se presenta cuando concurren enun punto en común, además, las siguientes leyes de Newton son fundamentales para el estudio de la estática.
Primera ley de Newton
Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por una fuerza no equilibrada aplicada sobre él.
Tercera ley de Newton
A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud perode sentido contrario, la acción mutua entre dos cuerpos en contacto siempre es igual y dirigida a puntos contrarios.
Se debe de tener en cuenta que los elementos analizados dentro de esta unidad se encuentran sujetos a dos esfuerzos principales: Tensión y Compresión, por lo cual se debe tener mucho cuidado al analizar los diagramas de equilibrio para entender el efecto causado sobre cadaelemento en su momento.
Tensión es el efecto de dos fuerzas iguales y opuestas que se apartan entre sí; esta fuerza puede actuar en cualquier punto del elemento, ya que causa el mismo efecto en cualquier parte del elemento, siempre y cuando su aceleración sea nula o constante.
Compresión es el efecto de dos fuerzas iguales y opuestas que se acercan entre sí; esta fuerza se puede presentar encualquier punto del elemento, en forma semejante al de la fuerza de tensión.
Las fuerzas de tensión y de compresión se presentan principalmente dentro de los elementos que se encuentran uniendo dos cuerpos o soportando un cuerpo, como ejemplo tenemos: los cables que soportan la estructura de los puentes, las estructuras que sostienen un anuncio colgante, las columnas que soportan una estructura dela losa de un puente o un edificio, etc.
cables a tensión
W W
Columnas
trabajando a
compresión
En la losa que soporta los objetos, las columnas, son los elementos que se encuentran trabajando a compresión, debido a que sus fuerzas interiores tienden a mantener unidas cada una de sus moléculas. Mientras que en los cables que soportan la estructura de un puentese encuentran trabajando a Tensión, ya que las fuerzas interiores del cable tienden a separar las partículas del mismo.
Los ejemplos de Tensión los podemos observar en aquellos elementos que tienden a mantener unidos a dos cuerpos.
2.2.1.- Condiciones de equilibrio
Cuando todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son concurrentes y la suma vectorial es cero, se dice que elcuerpo se encuentra en equilibrio, tal y como lo muestra la siguiente figura, donde una piñata se sujeta por un lazo el cual forma dos tramos de cuerda al colgarla en un punto medio.
F1 F2
W
En el estudio de los cuerpos rígidos en equilibrio bajo la acción de fuerzas coplanares no paralelas, se aplica la primera condición de equilibrio.
La cualestablece que:
FR = (F = 0
Para el caso de fuerzas coplanares, una representación equivalente de esta condición se cumple con la suma vectorial de sus componentes, que es igual a cero; es decir:
(Fx = 0
(Fy = 0
2.2.2.- Equilibrio bajo la acción de tres fuerzas no paralelas (concurrentes)
Para resolver ejercicios de sólidos rígidos en equilibrio con fuerzascoplanares no paralelas, es conveniente considerar los siguientes puntos:
Leer y comprender la situación presentada
Elaborar un diagrama de cuerpo libre
Descomponer las fuerzas que participan
Aplicar la primera condición de equilibrio:
(Fx = 0
(Fy = 0
Fx = F cos (
Fy = F sen (
Recordando que:
Ejercicios resueltos:...
Para el estudio de los cuerpos en equilibrio, es importante recordar que las fuerzas coplanares son aquellas que se encuentran en un mismo plano, las cuales son analizadas bajo un marco de referencia de dos dimensiones, “ X; Y “.
Un sistema de fuerzas coplanares no paralelas, es aquel que se presenta cuando concurren enun punto en común, además, las siguientes leyes de Newton son fundamentales para el estudio de la estática.
Primera ley de Newton
Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por una fuerza no equilibrada aplicada sobre él.
Tercera ley de Newton
A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud perode sentido contrario, la acción mutua entre dos cuerpos en contacto siempre es igual y dirigida a puntos contrarios.
Se debe de tener en cuenta que los elementos analizados dentro de esta unidad se encuentran sujetos a dos esfuerzos principales: Tensión y Compresión, por lo cual se debe tener mucho cuidado al analizar los diagramas de equilibrio para entender el efecto causado sobre cadaelemento en su momento.
Tensión es el efecto de dos fuerzas iguales y opuestas que se apartan entre sí; esta fuerza puede actuar en cualquier punto del elemento, ya que causa el mismo efecto en cualquier parte del elemento, siempre y cuando su aceleración sea nula o constante.
Compresión es el efecto de dos fuerzas iguales y opuestas que se acercan entre sí; esta fuerza se puede presentar encualquier punto del elemento, en forma semejante al de la fuerza de tensión.
Las fuerzas de tensión y de compresión se presentan principalmente dentro de los elementos que se encuentran uniendo dos cuerpos o soportando un cuerpo, como ejemplo tenemos: los cables que soportan la estructura de los puentes, las estructuras que sostienen un anuncio colgante, las columnas que soportan una estructura dela losa de un puente o un edificio, etc.
cables a tensión
W W
Columnas
trabajando a
compresión
En la losa que soporta los objetos, las columnas, son los elementos que se encuentran trabajando a compresión, debido a que sus fuerzas interiores tienden a mantener unidas cada una de sus moléculas. Mientras que en los cables que soportan la estructura de un puentese encuentran trabajando a Tensión, ya que las fuerzas interiores del cable tienden a separar las partículas del mismo.
Los ejemplos de Tensión los podemos observar en aquellos elementos que tienden a mantener unidos a dos cuerpos.
2.2.1.- Condiciones de equilibrio
Cuando todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son concurrentes y la suma vectorial es cero, se dice que elcuerpo se encuentra en equilibrio, tal y como lo muestra la siguiente figura, donde una piñata se sujeta por un lazo el cual forma dos tramos de cuerda al colgarla en un punto medio.
F1 F2
W
En el estudio de los cuerpos rígidos en equilibrio bajo la acción de fuerzas coplanares no paralelas, se aplica la primera condición de equilibrio.
La cualestablece que:
FR = (F = 0
Para el caso de fuerzas coplanares, una representación equivalente de esta condición se cumple con la suma vectorial de sus componentes, que es igual a cero; es decir:
(Fx = 0
(Fy = 0
2.2.2.- Equilibrio bajo la acción de tres fuerzas no paralelas (concurrentes)
Para resolver ejercicios de sólidos rígidos en equilibrio con fuerzascoplanares no paralelas, es conveniente considerar los siguientes puntos:
Leer y comprender la situación presentada
Elaborar un diagrama de cuerpo libre
Descomponer las fuerzas que participan
Aplicar la primera condición de equilibrio:
(Fx = 0
(Fy = 0
Fx = F cos (
Fy = F sen (
Recordando que:
Ejercicios resueltos:...
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