FISICA EQUILIBRIO Y CENTRO DE MASA

EQUILIBRIO


Estado de reposo de un cuerpo resultante de la acción de fuerzas que se contrarrestan. Cuando cualquier sistema de fuerzas actúa sobre un cuerpo, el problema general de la estática consiste en hallar las condiciones que el sistema debe cumplir para mantener el equilibrio del cuerpo.

Aplicando los principios de la estática se pueden solucionar los problemas del equilibrio.Ejemplo:


































FUERZAS PRINCIPALES EN ESTRUCTURAS.

Es el conjunto de elementos dispuestos de tal forma que permiten soportar (ayuda a sostener en posición correcta), o transportar carga sin derrumbarse.


FUERA INTERIOR
Hay dos tipos de fuerzas en estructuras: Fuerzas interiores (esfuerzos) y fuerzas exteriores (cargas).



FUERZA EXTERIOR

Ejemplo:
Sostener un cubo deagua con el brazo: F.ext.= carga= cubo // F.int. = esfuerzo = músculo brazo.




Fuerzas interiores = Esfuerzos


a) Tracción: (estirar)
Ejemplo un chicle, en una cuerda.

b) Compresión: (comprimir)

Ejemplo: En la plastilina, en una piedra.

c) Cortante: ( cortadura, cizalla)

Ejemplo: El efecto de unas tijeras.

d) Flexión:(doblar)

Ejemplo: En una regla.

e) Torsión: (Torcer)

Ejemplo: En una fregona.

f) Pandeo: (Flexión lateral-por compresión)

Ejemplo: En las Patas de una silla.



Fuerzas exteriores = cargas:

- Estáticas (peso de la estructura, muebles, etc.)

- Dinámicas (viento, personas en movimiento, etc.)




Equilibrio de un cuerpo:
Cuando un cuerpo está sometido a un sistema de fuerzas, que la resultante detodas las fuerzas sean cero, entonces el cuerpo está en equilibrio. Esto, significa que el cuerpo, que está en movimiento uniforme rectilíneo
Las posibilidades de movimiento de un cuerpo, son seis: tres de traslación, en las direcciones x, y, y tres de rotación, alrededor de los mismos ejes.
Conceptos Fundamentales para el Equilibrio de Cuerpos.


• Centro de Gravedad:
El centro de gravedad ocentro de es la posición donde se puede considerar actuando la fuerza de gravedad neta, es el punto ubicado en la posición promedio donde se concentra el peso total del cuerpo. 
















• Movimiento del Centro de Gravedad
El movimiento que ejecuta un cuerpo puede ser muy complicado pues resulta de componer el debido a la fuerza exterior aplicada al mismo, con el que producen las fuerzasinteriores que dimanan de los puntos restantes del sistema.


•Centro de Masa
Podemos decir que el centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o un sistema.

Condición de equilibrio de un cuerpo móvil alrededor de un punto fijo.- Para que un cuerpo móvil alrededor de un punto fijo esté en equilibrio, es importante que la vertical que pasa por elcentro de gravedad pase también por el punto de suspensión. 
Con esta condición, el equilibrio puede ser: estable, inestable o indiferente.

• El equilibrio es estable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, vuelve al puesto que antes tenía, por efecto de la gravedad. Ejemplo: El péndulo, la plomada, una campana colgada.

• El equilibrio es inestable si el cuerpo, siendo apartadode su posición de equilibrio, se aleja por efecto de la gravedad. Ejemplo: Un bastón sobre su punta.



















CENTROS DE MASA EN UN CUERPO


El Centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o de un sistema.
Aun si el objeto esta en rotación, el centro de masa se mueve como si fuera partícula. Algunas veces el centro de masa se describecomo si estuviera en el punto de equilibrio de un objeto sólido. Por ejemplo, si usted equilibra un metro sobre su dedo, el centro de masa de la varilla de madera está localizada directamente sobre su dedo y toda la masa parece estar concentrada ahí
La segunda ley de Newton se aplica a un sistema cuando se usa el centro de masa.

En donde F es la fuerza externa neta, M es la masa total del sistema...