Equilibrio del cuerpo rigido

teoria

1. EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDOEQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO
FISICA SUPERIOR
DOCENTE: ALFREDO PAUCAR

2. CUERPO RÍGIDOCUERPO RÍGIDO
Cuerpo rígidoCuerpo rígido, es todo cuerpo ideal cuyas partículas que lo forman
tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando se somete a fuerzas
externas, es decir, no se deforma.


El movimiento general de un cuerpo
rígido es una combinación de
movimiento de traslación y de
rotación.
El efecto de una fuerza externa en un sólido rígido
es exactamente el mismo cuando la fuerza se
aplica en cualquier punto a lo largo de su línea de
acción.

3. MOMENTO DE UNA FUERZAMOMENTO DE UNA FUERZA
Una fuerza que se aplique en la llave actúa
en distintos puntos del tubo, produciendo
sobre él la rotación esperada.


Su unidad en SI es N*m.Su unidad en SI es N*m.
Se define el torque o Momento de una fuerza torque o Momento de una fuerza F que actúa sobre
algún punto del cuerpo rígido, en una posición r respecto de
cualquier origen O

4. CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDOCONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO
Como el movimiento de un cuerpo rígido es de
traslación y de rotación, decimos que si la
resultante tanto de las fuerzas como de los
torques que actúan sobre él son cero, el
cuerpo está en reposo, por tanto estará en
equilibrioequilibrio estático.


Para que un cuerpo rígido este en equilibrio estático se deben cumplir Para que un cuerpo rígido este en equilibrio estático se deben cumplir
dos requisitos de forma simultánea, llamados dos requisitos de forma simultánea, llamados condiciones de equilibriocondiciones de equilibrio..
Primera condiciónPrimera condición de equilibrio o Equilibrio de translación: Cuando la resultante de Cuando la resultante de
todas las fuerzas que actúan sobre una partícula es igual a cero, la partícula todas las fuerzas que actúan sobre una partícula es igual a cero, la partícula
está en equilibrio.está en equilibrio.
La primera condición de equilibrio es la Primera Ley de NewtonLa primera condición de equilibrio es la Primera Ley de Newton

5. CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO (Cont.)CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO (Cont.)
El centro de gravedad centro de gravedad de un sistema
de partículas es un punto del sistema en
el cual se considera aplicada la fuerza
peso total del sistema P.


Segunda condiciónSegunda condición de equilibrio o Equilibrio de rotacional: La suma vectorial de La suma vectorial de
todos los torques externos que actúan sobre un cuerpo rígido alrededor de todos los torques externos que actúan sobre un cuerpo rígido alrededor de
cualquier origen es cero.cualquier origen es cero.

6. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLESAPOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES


Las reacciones ejercidas sobre una estructura bidimensional pueden ser divididas en tres
grupos que corresponden a tipos diferentes de apoyos y conexiones

7. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)
“Demen un punto de apoyo y moveré la tierra”.


Una máquina simple máquina simple es un dispositivo que transforma en trabajo útil la fuerza
aplicada, en ella el trabajo de entrada se realiza mediante la aplicación de una sola
fuerza y la máquina realiza el trabajo de salida a través de otra fuerza única
Si la fuerza de salida es mayor que la fuerza de entrada.
PalancaPalanca: consiste en cualquier barra rígida apoyada en uno de sus puntos al que se le
llama fulcrofulcro.
Las palancas se clasifican en tres géneros de acuerdo a como se ubique el punto de
apoyo y las fuerzas que se aplican:

8. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Palanca de primer género:Palanca de primer género:
En este género de palancas el punto de
apoyo se encuentra entre la fuerza de entrada
y la fuerza de salida:
La fuerza aplicada podrá ser
menor o mayor a la fuerza a
vencer dependiendo de la
ubicación del fulcro.

9. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Palanca de segundo género:Palanca de segundo género:
En este caso el punto de apoyo se encuentra
en uno de los extremo, la fuerza de entrada
en el otro extremo y entre ambos la fuerza de
salida salida:
La fuerza aplicada siempre será menor a la fuerza a vencer ya que la distancia al fulcro
siempre será mayor.

10. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Palanca de tercer género:Palanca de tercer género:
En este caso el punto de apoyo se encuentra
en uno de los extremo, la fuerza de entrada
en el otro extremo y entre ambos la fuerza de
salida salida:
La fuerza aplicada siempre será mayor a la fuerza a vencer ya que la distancia al fulcro
siempre será menor.

11. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Palancas compuestas

12. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


PoleasPoleas: Son ruedas que pueden girar alrededor de su eje y tiene una canaleta en su
perímetro por el cual pasa una cuerda. Una polea simple es tan solo una palanca cuyo
brazo de palanca entrada es igual a su brazo de palanca de salida.
En este tipo de poleas la fuerza aplicada es igual a la fuerza de salida, es decir, sólo sirven
para cambiar el sentido de la fuerza aplicada.
Polea fija:Polea fija:

13. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


En este tipo de poleas la fuerza aplicada es la mitad de la fuerza de salida.
Polea móvil:Polea móvil:

14. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Es una máquina simple, constituida por un
cilindro de radio , que gira sobre un eje por
medio de una palanca o manivela de
longitud.
El Torno :El Torno :
En la medida que la longitud de la
manivela sea mayor en relación con el
radio del cilindro, la fuerza aplicada será
menor.

15. APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)


Es una máquina simple que cumple con la
ley de la palanca, pero con un ángulo de
elevación, que hay que considerar.
El Plano inclinado:El Plano inclinado: