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TECNOLOGICO DE LA LAGUNA

Equilibrio de un cuerpo rigido bajo la aceleración de fuerzas coplanades

FISICA

ARMANDO TORRES UREÑA

4:00 A 5:00 PM

SEMESTRE 0

10 DE DICIEMBRE DE 2009





-LAS 2 CONDICIONES PARA EL EQUILIBRIO
La suma algebraica de las fuerzas aplicadas a un cuerpo en una dirección cualquiera es igual a cero.
Aplicando la segunda ley de Newton en uncuerpo cualquiera en reposo todas las fuerzas aplicadas se eliminan de tal manera que da como resultado cero en la ecuación lo cual significa que la aceleración es también igual a cero lo cual hace que de cero en el producto con la masa.
(Tomamos en cuenta que este comentario es en base del conocimiento del usuario de las leyes de Newton como su generalización y sus correspondientes fórmulas)
2°Condición de Equilibrio.
La suma algebraica de las torcas aplicadas a un cuerpo con respecto a un eje cualquiera perpendicular al plano que los contiene es igual a cero.
Momento de fuerza o torca:
El momento de una fuerza o torca produce una rotación de un cuerpo alrededor de un punto fijo físicamente llamado eje.
El momento de una fuerza con respécto a un punto cualquiera, (centro demomento o eje de rotación) es el producto de la fuerza por la distancia prependicular del centro de momento a la fuerza (brazo de momento)
Los signos de este pueden ser positivo cuando el movimiento es anti-horario con respecto a su eje, y negativos cuando es horario con respecto a su eje.
CONDICIONES DE EQUILIBRIO
Esta condición de equilibrio implica que una fuerza aislada aplicada sobre uncuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a la resultante de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la misma línea de acción, sí producen equilibrio.
El equilibrio puede ser de tres clases: estable, inestable e indiferente. Si un cuerpo está suspendido, el equilibrio será estable si el centro degravedad está por debajo del punto de suspensión; inestable si está por encima, e indiferente si coinciden ambos puntos. Si un cuerpo está apoyado, el equilibrio será estable cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad caiga dentro de su base de sustentación; inestable cuando pase por el límite de dicha base, e indiferente cuando la base de sustentación sea tal que la vertical del centro degravedad pase siempre por ella.
PRIMERA CONDICIÓN: EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN
Cuando se estudio la primera ley de Newton, llegamos a la conclusión de que si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza externa, este permanece en 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 encuenta, 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.
ECUACIONES
Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son F1, F2, …Fn, el cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación si : Fr = F1 + F2 + …..Fn = 0
Si se utiliza un sistema de coordenaas cartesianas en cuyo origen colocamos el cuerpo y sobrelos ejes proyectamos las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, tendremos: Fx = 0 y Fy = 0



EL CENTRO DE LA GRAVEDAD

La resultante de todas las fuerzas gravitatorias que actúan sobre las partículas que constituyen un cuerpo pueden reemplazarse por una fuerza única, , esto es, el propio peso del cuerpo, aplicada en el centro de gravedad del cuerpo. Esto equivale a decir que los efectosde todas las fuerzas gravitatorias individuales (sobre las partículas) pueden contrarrestarse por una sola fuerza, , con tal de que sea aplicada en el centro de gravedad del cuerpo, como se indica en la figura.
Un objeto apoyado sobre una base plana estará en equilibrio estable si la vertical que pasa por el centro de gravedad corta a la base de apoyo. Lo expresamos diciendo que el c.g. se...