Condiciones de equilibrio de los cuerpos

EQUILIBRIO

Es el estado de inmovilidad de un cuerpo sometido a dos o más fuerzas de la misma intensidad que actúan en sentido opuesto, por lo que se contrarrestan o anulan. De igual forma se considera equilibrio es un estado de inmovilidad de un cuerpo, sometido únicamente a la acción de la gravedad, que se mantiene en reposo sobre su base o punto de sustentación.

ESTÁTICA EN BENEFICIO

Uno de los mayores logros de la estática son las construcciones (puentes, edificios, carreteras, etc.), que no tendrían sentido si estas no fueran durables.

La estabilidad de las construcciones está relacionada directamente con la calidad del material, la disposición de los cuerpos y el equilibrio entre ellos.

El conocimiento de las reglas para el equilibrio y la resistencia de los materiales ante las fuerzas que lo afectan han dado lugar al desarrollo de nuevos diseños en ocasiones aprovechadas por los ingenieros para elaborar obras impresionantes.

El estudio de la estática suele ser el primero dentro del área de la ingeniería mecánica, debido a que los procedimientos que se realizan suelen usarse a lo largo de los demás cursos.

ESTÁTICA

La estática es la parte de la mecánica que estudia el sistema de fuerzas, que actúan sobre un cuerpo, para que este se encuentre en equilibrio.

EQUILIBRIO

Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleración. Existen dos tipos de equilibrio.

Equilibrio estático, cuando un cuerpo no se mueve (velocidad = 0, aceleración = 0).

Equilibrio cinético, cuando un cuerpo se mueve en línea recta a velocidad constante.

FUERZA

Es la acción de un cuerpo sobre otro que cambia o tiende a cambiar su movimiento o forma. Un cuerpo puede experimentar fuerza aunque no esté en movimiento por la acción de la gravedad. Por ejemplo, cuando una persona sentada, una flor en el suelo.

PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO

“Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando la fuerza resultante que actúa sobre él es igual a cero”

S Fx = 0 ; S Fy = 0

CONDICIÓN ALGEBRAICA

FR = F1 + F2 + F3 + F4..... + Fn

CONDICIÓN GRÁFICA

Si la resultante de un sistema de vectores es nula, el polígono que se forma será cerrado.

F1 + F2 + F3 + F4 = 0

Nota. Se representa a los vectores (F) con una barra encima. La letra normal indica el módulo.

PRIMERA LEY DE NEWTON

“Todo cuerpo tiende a conservar su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme, siempre que la fuerza resultante sea cero.”

En la figura de la izquierda se observa una persona y un caballo en reposo.

En la figura de la derecha se observa que el caballo se mueve bruscamente hacia la izquierda y la persona que aparentemente se mueve hacia atrás. En realidad la persona no se va hacia atrás sino que más bien queda atrás.

TERCERA LEY DE NEWTON O LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Siempre que aparece una fuerza hay una interacción de dos cuerpos y la fuerza es solamente un aspecto de dicha interacción. Se observa que cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, el segundo tiende a ejercer sobre el primero una fuerza que tiene la misma dirección, el mismo módulo y sentido contrario a la primera.

Las dos fuerzas que aparecen en cada interacción de dos cuerpos se llaman “acción” y “reacción”.