equilibrio traslacional

Equilibrio traslacional

Las fuerzas pueden actuar de tal forma que causen el movimiento o que lo eviten. Los grandes puentes deben diseñarse de modo que el esfuerzo global de las fuerzas evite el movimiento. Las armaduras, vigas, trabes y cables de que están formados deben estar en equilibrio. Dicho de otro modo, las fuerzas resultantes que actúan en cualquier punto de la estructura debenestar equilibradas. Las plataformas, montacargas, ganchos, cables elevadores e incluso los grandes edificios han de construirse de manera que se conozcan y se controlen y comparen los efectos de las fuerzas.
Primera Ley de Newton
Por experiencia sabemos que un objeto estacionario permanece en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Una lata de aceite permanece en la mesa de trabajohasta que alguien la derriba. Un objeto suspendido estará colgando hasta que se suelte. Sabemos que son necesarias las fuerzas para hacer que algo se mueva si originalmente estaba en reposo.
Tales ideas forman una parte de la primera ley de Newton del movimiento.
Primera ley de Newton. Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa noequilibrada actúe sobre él.
Debido a la existencia de la fricción, no existe ningún cuerpo real que esté totalmente libre de la acción de fuerzas externas. Sin embargo, hay situaciones en las que es posible hacer que la fuerza resultante sea igual o aproximadamente igual a cero. En tales casos, el cuerpo debe comportarse de acuerdo con la primera ley del movimiento. Puesto que reconocemos que lafricción nunca puede ser eliminada por completo, también debemos aceptar que la primera ley de Newton es una expresión de una situación ideal.
Segunda Ley de Newton
En virtud de que el estado de un objeto en reposo o en movimiento no será modificado sin la acción de una fuerza de desequilibrio ahora debemos considerar qué sucede si hay una fuerza resultante. La experiencia nos indica que cuantasmás y más grandes fuerzas resultantes se ejerzan en un objeto, más y más grande será el cambio en la velocidad de éste.
Segunda ley de Newton. La aceleración a de un objeto en la dirección de una fuerza resultante (F) es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa (m).
Fa = — o F = ma
m

Cabe señalar que cuando la velocidad no cambia, a= 0 y la primera ley de Newton resulta entonces en un caso especial de la segunda. Sin la fuerza de desequilibrio el movimiento del objeto no cambiará. La palabra importante aquí es cambio; nos ayuda a recordar que no hay fuerza resultante sobrelos objetos en reposo o en movimiento a rapidez constante.

Tercera ley de Newton
No puede haber una fuerza si no están implicados dos cuerpos. Cuando un martillo golpea un clavo ejerce una fuerza de “acción" sobre él. Pero el clavo también “reacciona” empujando hacia atrás al martillo. En todos los casos debe haber una fuerza de acción y una de reacción. Siempre que dos cuerpos interactúan, lafuerza ejercida por el segundo sobre el primero (la fuerza de reacción) es igual en magnitud pero de sentido contrario a la dirección de la fuerza ejercida por el primer cuerpo sobre el segundo (la fuerza de acción). Este principio se enuncia en la tercera ley de Newton.
Tercera ley de Newton. Para cada fuerza de acción debe haber una fuerza de reacción igual y opuesta.

Por tanto, no puedeexistir una sola fuerza aislada. Observe que las fuerzas de acción y de reacción no se anulan. Son iguales en magnitud y opuestas en dirección, pero actúan sobre objetos diferentes. Para que dos fuerzas se anulen deben actuar sobre el mismo objeto. Se puede decir que las fuerzas de acción crean las fuerzas de reacción.
Equilibrio
Definimos la fuerza resultante como una sola fuerza cuyo efecto es...