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Dinámica: Estática y Equilibrio (Tercera parte)

Un cuerpo en equilibrio estático, si no se le perturba, no sufre aceleración de traslación o de rotación, quiere decir, que no se moverá ni tampoco girará. Esto es debido a que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y la suma de todos los momentos que actúan sobre él son cero.
Cuando hablamos de sumatoria de fuerzas tenemos quepensar en la sumatoria de los componentes de las fuerzas, tanto en el eje X como en el eje Y.
Cuando hablamos de momento, se refiere a la capacidad de una fuerza de causar movimiento de rotación o de hacer girar al cuerpo. El MOMENTO o también llamado TORQUE se calcula como el producto vectorial entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el vector que va desde un punto "O" (por el cuál el cuerpogiraría) hasta el punto dónde se aplica la fuerza
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Donde: M o también podemos colocar T es el momento o torque respectivamente.
F es el módulo de la fuerza aplicada
d es la distancia que hay desde el punto donde se aplica el momento o el torque y la fuerza aplicada.
Las unidades en el sistema internacional de medidas del torque es Nm(newton-metros)
Sólo generan torque aquellas fuerzas o componentes de fuerzas que sean perpendiculares al cuerpo. El cuerpo puede girar en sentido horario (momento o torque negativo) o en sentido anti horario (momento o torque positivo). Repasar la regla de la mano derecha para la determinación del signo.
Equilibrio.- Es el estado de reposo de un cuerpo. Un cuerpo está en equilibrio cuando en su centro degravedad está aplicada una fuerza igual y opuesta a su peso.
Un cuerpo puede estar en equilibrio de dos modos: 1°, si está suspendido 2°, si descansa en una base. Los tipos de equilibrios en los cuales pueden encontrarse son:
Equilibrio estable.- Cuando al separar el cuerpo de su posición de equilibrio, vuelve a recuperarla por sí mismo.
Equilibrio inestable.- Cuando al separar el cuerpo de suposición de equilibrio, la pierde definitivamente.
Equilibrio indiferente.- Cuando al separar el cuerpo de su posición de equilibrio cualquier posición que adquiera, sigue conservando el que antes tenía.
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Daremos los ejemplos siguientes:
1. Una pelota colgada libremente de un hilo está en equilibrio estable porque si se desplaza hacia un lado, rápidamente regresará a su posicióninicial. Otros ejemplos: El péndulo y una campana colgada.
2. Por otro lado, un lápiz parado sobre su punta está en equilibrio inestable; si su centro de gravedad está directamente arriba de su punta, la fuerza y el momento netos sobre él serán cero, pero si se desplaza aunque sea un poco, digamos por alguna corriente de aire o una vibración, habrá un momento sobre él y continuará cayendo endirección del desplazamiento original. Otro ejemplo: un bastón sobre su punta
3. Un cuerpo en equilibrio indiferente es una esfera que descansa sobre una mesa horizontal; si se desplaza ligeramente hacia un lado permanecerá en su posición nueva. Otro ejemplo: una rueda.
4. Un ladrillo que yace sobre su cara más amplia es más estable que si yace sobre su extremo, porque se necesitará más esfuerzopara hacerlo voltear. En el caso extremo del lápiz, la base es prácticamente un punto y la menor perturbación lo hará caer. En general, mientras más grande sea la base y más abajo esté el centro de gravedad, será más estable el objeto.
Cuerpo rígido.
Se define como un cuerpo ideal que no se deforma cuando se somete a fuerzas externas. Con esta definición se elimina la posibilidad de que elobjeto tenga movimiento de vibración. Este modelo de cuerpo rígido es muy útil 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.

EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO.

Para que...