Investigaciones

Equilibrio traslacional y fricción

OBJETIVOS
Al completar el estudio de este capítulo el alumno:
1. Demostrará mediante ejemplos o experimentos su comprensión de la primera y la terceraleyes de Newton sobre el movimiento.
2. Establecerá la primera condición de equilibrio, dará un ejemplo físico, y demostrará gráficamente que se satisface la primera condición.
3. Construirá undiagrama de cuerpo libre que represente todas las fuerzas que actúan sobre un objeto que se encuentra en equilibrio traslacional.
4. Encontrará las fuerzas desconocidas aplicando la primeracondición del equilibrio.
5. Aplicará su comprensión de la fricción cinética y estática para resolver problemas de equilibrio.

Las fuerzas pueden actuar de tal forma que causen el movimiento o loeviten. Los grandes puentes deben diseñarse de modo que el esfuerzo global de las fuerzas evite el movimiento. Las armaduras, vigas, trabes y cables, en conjunto, deben estar en equilibrio. Es decir,las fuerzas resultantes que actúan en cualquier punto de la estructura, deben estar equilibradas. Las plataformas, montacargas, ganchos, cables elevadores e incluso los grandes edificios, debenconstruirse de tal manera que se conozcan y se controlen a fondo los efectos de las fuerzas. En este capítulo continuaremos el estudio de las fuerzas en relación con los cuerpos en reposo. La fuerza defricción, que es tan importante para el equilibrio en múltiples aplicaciones, se estudiará también en este capítulo como una ampliación natural de nuestro trabajo con todo tipo de fuerzas.

4-1 PRIMERALEY DE NEWTON

Por experiencia sabemos que un objeto estacionario permanece en reposo a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Una lata de aceite permanece en la mesa de trabajo, hasta quealguien la derriba. Un objeto suspendido estará colgando hasta que se suelte. Sabemos que son necesarias las fuerzas para hacer que algo se mueva si originalmente estaba en reposo.
Resulta menos...