Profesora Vargas Chang, Esther Integrantes Diaz Merino, Mara Fernanda Bellon Arriola, Jos Ricardo 2009 - II Estabilidad y Equilibrio Un cuerpo en equilibrio esttico, si no se le perturba, no sufre aceleracin de traslacin o de rotacin, porque la suma de todas las fuerzas u la suma de todos los momentos que actan sobre l son cero. Sin embargo, si el cuerpo se desplaza ligeramente, son posiblestres resultados (1) el objeto regresa a su posicin original, en cuyo caso se dice que est en equilibrio estable (2) el objeto se aparta ms de su posicin, en cuyo caso se dice que est en equilibrio inestable o bien (3) el objeto permanece en su nueva posicin, en cuyo caso se dice que est en equilibrio neutro o indiferente. Cuando un cuerpo esta sometido a un sistema de fuerzas, tal que la resultantede todas las fuerzas y el momento resultante sean cero, entonces el cuerpo est en equilibrio. Esto, fsicamente, significa que el cuerpo, a menos que est en movimiento uniforme rectilneo, no se trasladar ni podr rotar bajo la accin de ese sistema de fuerzas. Las posibilidades de movimiento que tiene un cuerpo o los grados de libertad, son seis tres de traslacin, en las direcciones x, y, z y tres derotacin, alrededor de los mismos ejes. Como en general, los cuerpos que son objeto de estudio en ingeniera estn unidos, soportados, en contacto con otros, las posibilidades de movimiento en translacin y rotacin son menores, esto es, disminuyen los grados de libertad. Es, entonces, importante conocer qu tipo de restriccin ofrecen los apoyos, uniones o contactos que tiene el cuerpo objeto delanlisis. Las restricciones a que es sometido un cuerpo, se manifiestan fsicamente por fuerzas o pares (momentos) que impiden la translacin o la rotacin respectivamente y se les conoce como reacciones. El estudio del equilibrio de un cuerpo rgido consiste bsicamente en conocer todas las fuerzas, incluidos los pares que actan sobre l para mantener ese estado. Por ahora se analizarn las fuerzas externasque actan sobre el cuerpo, es decir las fuerzas que otros cuerpos, unidos o en contacto con l, le ejercen. Estas fuerzas son las fuerzas aplicadas por contacto, el peso y las reacciones de los apoyos. Las fuerzas aplicadas y el peso en general son conocidos, entonces el estudio del equilibrio consiste bsicamente en la determinacin de las reacciones. Tambin puede ser objeto de estudio lascondiciones geomtricas que se requieren para mantener en equilibrio el cuerpo. Para determinar las reacciones que se ejercen sobre un cuerpo es importante entender las restricciones que otros cuerpos le imponen al movimiento. La cuestin es fcil, si un cuerpo restringe la traslacin en una direccin, por ejemplo en x, ste ejercer una fuerza en esta direccin si impide la rotacin alrededor de un eje, ejercerun par en la direccin de ese eje. Las reacciones ejercidas por diferentes apoyos o uniones se presentan en el cuadro al final de la seccin, tanto para situaciones tridimensionales como para casos en dos dimensiones. Equilibrio de un Cuerpo Rgido Un cuerpo rgido se puede definir como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir un sistema de partculas cuyas posicionesrelativas no cambian. Un cuerpo rgido es una idealizacin, que se emplea para efectos de estudios de cinemtica, ya que esta rama de la mecnica, nicamente estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actan sobre de ellos La esttica de cuerpos extensos es mucho ms complicada que la del punto, dado que bajo la accin de fuerzas el cuerpo no slo se puede trasladar sino tambin puede rotar ydeformarse. Consideraremos aqu la esttica de cuerpos rgidos, es decir indeformables. En este caso para que haya equilibrio debemos pedir, tomando como referencia un punto P cualquiera del cuerpo, que P no se traslade y que no haya rotaciones. Es decir que la resultante de todas las fuerzas aplicadas sea nula y que el momento resultante (la suma de los momentos de todas las fuerzas) se anule. Por lo...
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