Primera Ley De Equilibrio

Tema: Primera Condición de equilibrio

1. OBJETIVOS



• Realizar mediciones respectivas y representar las fuerzas en gráficos, obteniendo los datos de los diferentes materiales de simulación



2. MATERIALES Y EQUIPOS



• 02 dinamómetros de 5N

• 03 pesas

• 01 transportados circular de 360°

• 01 pizarra acrílica

• 01 balanza de 2.100 kg• Cuerda de 15 cm aproximadamente



3. FUNDAMENTO TEORICO



1. EQUILIBRIO MECANCICO

Un cuerpo se encuentra en equilibrio mecánico, cuando su estado de movimiento como conjunto no cambia en el tiempo.
Se puede observar dos clases de equilibrio: traslacional y rotacional.
- Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional, respecto de cierto sistema dereferencia, cuando su centro de masas se encuentra en reposo o se mueve con velocidad constante (movimiento rectilíneo uniforme) respecto de él.
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- Un cuerpo se encuentra en equilibrio rotacional, respecto de cierto sistema de referencia, cuando este no rota o se encuentra rotando con una velocidad angular constante (movimiento rotacional uniforme), respecto de él.
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Entoncessi un cuerpo se encuentra en reposo, respecto de cierto sistema de referencia, se dice que el cuerpo se encuentra en equilibrio estático, que es la forma más común de equilibrio mecánico.
Nota: En un equilibrio mecánico el cuerpo se encuentra en estado de reposo realizando un movimiento rectilíneo uniforme (MRU), respecto a un observador fijo en tierra (Sistema de ReferenciaInercial).Luego, si un cuerpo esta en reposo este estará en equilibrio estático y se mueve con MRU este estará en equilibrio cinético.
3.2 PRIMERA LEY DE NEWTON
En ausencia de fuerzas externas un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará en movimiento a velocidad constante (esto es, con rapidez constante en línea recta).
Una manera diferente de entender estoes:
Todo objeto continuará en su estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta a menos que sea obligado a cambiar ese estado debido a fuerzas que actúan sobre él.
Entonces esta ley establece que la fuerza neta sobre un objeto es cero, si el objeto está en reposo, y si está en movimiento permanecerá en movimiento en línea recta con velocidad constante
3.3 SEGUNDA LEYDE NEWTON
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo esproporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo.
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido, por tanto la suma de los componentes en cada dirección coordenados de las fuerzas es igual a la masa por la correspondiente componente de aceleración. Deesta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
Nota: Cuando un cuerpo esta en movimiento circular (MCU) esta acelerando y la fuerza neta sobre el no es cero.
3.4. PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO
Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio, la resultante de las fuerzas que actúan sobre el debe ser cero, es decir:
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Nota: Si sobre uncuerpo actúan 3 fuerzas y estas definen su equilibrio, estas deben ser concurrentes.

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Diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.




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METODO ANALITICO

1. Podemos aplicar las ecuaciones para demostrar la primera condición de equilibrio. Aquí debemos descomponer cartesianamente los vectores fuerza.



En el caso general...