¿Qué es el equilibrio?
Estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el se compensan y anulan recíprocamente.
Estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el se compensan y anulan recíprocamente.
Equilibrio traslacional
El equilibrio traslacional se presenta cuando el objeto esta en reposo o cuando su movimiento es rectilíneo uniforme. Por lo general, la fuerzas que participan tienen un punto en común y se anulan entre sí, es decir, la resultante del sistema de fuerzas es igual a cero.
El equilibrio traslacional se presenta cuando el objeto esta en reposo o cuando su movimiento es rectilíneo uniforme. Por lo general, la fuerzas que participan tienen un punto en común y se anulan entre sí, es decir, la resultante del sistema de fuerzas es igual a cero.
Condiciones de equilibrio
Para que un cuerpo se encuentre en
equilibrio, se requiere que la sumatoria de todas las fuerzas que actúan sobre él sea igual a cero. Se
dice que todo cuerpo tiene dos tipos de equilibrio, el
de traslación y el de rotación.
El
equilibrio traslacional de
un cuerpo puede ser estático o dinámico.
El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser estático o dinámico. Un objeto presenta equilibrio estático si se encuentra en reposo, es decir, sin movimiento bajo la acción de fuerzas. V=0 +F –F
Un objeto presenta equilibrio dinámico si se encuentra en movimiento uniforme, es decir, a velocidad constante bajo la acción de fuerzas. V=constante +F –F
-Estrategia
para resolución de problemas-
1.Analizar el problema (Dibujar esquema y
etiquete toda la información)
2.Elaborar un diagrama de cuerpo libre
3.Encuentre componentes de todas las
fuerzas (+y-)
4.Aplique la primera condición de
equilibrio
Fx= f cos θ ΣFx= 0
Fy= f
sin θ ΣFy= 0
5.Resuelva para fuerzas o ángulos
desconocidos.
EJEMPLO DE PROBLEMA DE
APLICACIÓN:
Una
caja de 8 N está suspendida por un alambre de 2 m que forma un ángulo de 45°
con la vertical. ¿Cuál es el valor de las fuerzas horizontal y en el alambre
para que el cuerpo se mantenga estático?.
Primero
se visualiza el problema de la siguiente manera:
A
continuación se elabora su diagrama de cuerpo libre.
Ahora
por medio de la descomposición de los vectores, calculamos la fuerza de cada
uno de ellos.
F1x
= - F1 cos 45°*
F1y
= F1 sen 45°
F2x
= F2 cos 0° = F2
F2y
= F2sen0°=0
F3x
= F3cos90°=0
F3y
= - F3 sen 90° = - 8 N*
Porque
los cuadrantes en los que se localizan son negativos.
Como
únicamente conocemos los valores de F3, F2 y la sumatoria debe ser igual a cero
en x e y, tenemos lo siguiente:
EFx=F1x+F2x+F3x=0
EFy=F1y+F2y+F3y=0
Por
lo tanto tenemos lo siguiente:
EFx=-F1
cos 45+F2=0
F2=F1(0.7071)
EFy=-F1sen45-8N=0
8N=F1(0.7071)
F1=8N/0.7071=11.31 N
Para
calcular F2, se sustituye F1 de la ecuación siguiente:
F2=F1(0.7071)
F2=11.31(0.7071)=8N
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