LABORATORIO_5

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENEIRIA
DEPARTAMENTO DE FISICA

LABORATORIO DE FISICA
CAPITULO: ESTATICA
TEMA: EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO
1. OBJETIVOS.
-

Determinar experimentalmente las características del equilibrio de la
partícula y del cuerpo rígido y verificar las condiciones de equilibrio

2. FUNDAMENTO TEORICO.
-

Partícula
En física se denomina partícula a uncuerpo dotado de masa, y del que se
hace abstracción del tamaño y de la forma, pudiéndose considerar como un
Punto (geometría).

-

Cuerpo Rígido
Un cuerpo rígido no es más que un sistema de partículas donde las distancias
entre ellas permanecen invariables, por lo tanto aplica todo lo de un sistema
de partículas.

-

Estática
Es una rama de la mecánica cuyo objetivo es estudiar las condiciones quedeben cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para que este se
encuentre en equilibrio

-

Movimiento de una fuerza
Se llama momento o torque a la rotación o giro que produce una fuerza
aplicada sobre un cuerpo respecto a un punto de apoyo. El momento es una
magnitud vectorial y es directamente proporcional al producto de la fuerza
por la distancia perpendicular al punto de apoyo.
M=Fxd

-Equilibrio de un cuerpo
Un cuerpo rígido se halla en equilibrio si se cumplen dos condiciones
importantes.
En sistema tridimensional X Y Z donde se aplican varias fuerzas, la Primera
Condición de Equilibrio explica de la  F 0 , la Segunda Condición
explica la   0 donde  0 r F .
Si las fuerzas aplicadas al cuerpo rígido son coplanares entonces las
ecuaciones vectoriales se reducen a tresecuaciones algebraicas de escalares.

1ra Condición
Un cuerpo se encontrará en equilibrio cuando la fuerza resultante que actua
sobre el sea iguakl a cero, APRA esto las fuerzas componentes deben ser
necesariamente coplanares y concurrentes.

 Fx 0  Fy 0
Gráficamente se sabe que un cuerpo esta en equilibrio cuando las resultante
de un sitema de vectores es nula, es decir el polígono que se formoserá cerrado
F

F

F
F

da

2 Condición
Si a un cuerpo que puede girar alrededor de un eje se le aplican varias
fuerzas y no producen variación en su movimiento de de rotación se dice que el
cuerpo se encuentra en equilibrio de rotación tambien se puede decir que un cuerpo
se encuentra en equilibrio de rotación cuando “La suma algebraica de los momentos
o torques de las fuerzas aplicadas alcuerpo, respecto a un punto cualquiera debe ser
igual a cero”


Donde:  F  b

-

Centro de gravedad

0

+

-

En cuanto al tamaño o peso del objeto en movimiento, no se presentan
problemas matemáticos, si el objeto es muy pequeño en relación con las
distancias consideradas. Si el objeto es grande, se emplea un punto llamado
centro de masas, cuyo movimiento puede considerarse característica detodo el
objeto. Si el objeto gira muchas veces conviene describir su relación en torno a
un eje que pase por el centro de masas
3. SISTEMA DE EXPERIMENTACION
TABLA 1
No
1
2
3
4
5

MATERIAL
Una regla
Disco de Torques o
momentos
4 varillas
Hilo de dial
Juego de masas

6

Accesorios

CARACTERISTICAS
Graduiada
De metal, forma de circunferencia
3 Gruesas y una delgada
Masas de diferentes medidas
Con susrespectivos cantidades de
masas

4. MONTAJE DEL EXPERIMENTO
R
r

0

T3

T

M1g

R yA
a

a
RxA

b
M1

F cos 

M

1
F1 sen

y
F

Mg

M2

M2g

F1

F2




M3g

5. EJECUCION DEL EXPERIMENTO

M1g

- En el pivote se coloca la regla graduada de masa M (cuerpo rígido ) de maneraMque
3g
pueda oscilar libremente.

x

- En el extremo derecho del sistema se conectan fuerzas, sujetos al cuerpo rígido y ala varilla vertical.
- Mediante el hilo de dial se une el disco de momentos con el extremo izquierdo de la
regla.
- Se suspende del disco de momentos por su circunferencia de radio menor una masa
M1 .
- Se cuelga de la regla graduada una masa

M2

M3

- De las fuerzas y a través de una cuerda se suspende un cuerpo de masa
- Después de haber equilibrado, el cuerpo rígido debe encontrarse en...