guia 3

Guía

3
1

Departamento: Ciencias Básicas
Laboratorio: Física y Química
Asignatura: Física

CONDICIONES DE EQUILIBRIO ESTATICO

Objetivos específicos
Analizar gráficamente y comprender lasrelaciones:
a). El momento de la fuerza como una función del brazo de palanca.
b). El momento de la fuerza como función de la fuerza.
c). Verificar las condiciones de equilibrio para un cuerpo rígido de maneraexperimental a
través de las mediciones y sistema a montar.
Introducción teórica
CONDICIONES DE EQUILIBRIO.
Una condición necesaria para el equilibrio es que la fuerza neta que actúe sobre un
cuerpodebe ser cero. Si el cuerpo se modela como una partícula, entonces ésta es la
única condición que debe satisfacerse para el equilibrio. La situación en cuerpos reales
(extendidos) es más compleja,porque estos cuerpos no se pueden modelar como
partículas. Para que un cuerpo extendido se encuentre en equilibrio estático, debe
satisfacer una segunda condición. Ésta comprende un par de torsión netoque actúe
sobre el cuerpo extendido.
Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo rígido que hace pivote alrededor de un eje,
el cuerpo tiende a rotar alrededor de ese eje. La tendencia de una fuerza ahacer rotar un
objeto alrededor de algún eje se mide por una cantidad vectorial llamada momento de
torsión M.
Considere una fuerza F1 que actúa sobre un cuerpo rígido, como se ve en la fig.2. El
efectode la fuerza depende de la ubicación de su punto de aplicación P. Si r1 es el
vector de posición de este punto con respecto a O, el par de torsión asociado con la
fuerza F1 alrededor de O es:
M = r1x F1
El vector τ es perpendicular al plano formado por r1 x F1. Se puede usar la regla de la
mano derecha para determinar la dirección de M.
Para calcular la magnitud del momento de torsión M = r1 F1sen θ = Fd (N. m en el S. I)
Donde d es la distancia perpendicular desde el punto de pivote(O) a la línea de acción de
F, llamado brazo del momento (brazo de palanca) de F y θ es el ángulo entre r1...