primera condicion de equilibrio

1. CONDICIONES DE EQUILIBRIO CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE Prof. Hugo Alberto López Calle

2. CONDICIONES DE EQUILIBRIO ¿CUÁNDO UN CUERPO SE ENCUENTRA EN EQUILIBRIO? Diremos que un sistema está en equilibrio cuando los cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento.

3. Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas : Fuerzas angulares. B ) Fuerzas colineales. C ) Fuerzas paralelas .

4. A) Fuerzas angulares . Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando actúan sobre un mismo punto formando un ángulo.

5. B) Fuerzas colineales. Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direcciones opuestas.

6. C ) Fuerzas paralelas. Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones son paralelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también aplicarse en la misma dirección o en sentido contrario.

7. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO

8. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO. Para poder comprender con mayor facilidad en qué consiste la primera condición de equilibrio, recreemos la siguiente situación: Un hombre detenido en un prado observa que un ave pasa volando delante de él con una velocidad constante y siguiendo una trayectoria recta. El ave realiza un movimiento rectilíneo uniforme, por lo tanto, su aceleración es cero (a = 0). El hombre que está detenido se encuentra en reposo, es decir su v = 0 y a = 0. Observamos que tanto el hombre como el ave tienen aceleración igual a cero .

9. EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN. Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de traslación, debe encontrarse necesariamente en reposo ( equilibrio estático ) o realizando un movimiento rectilíneo uniforme ( equilibrio cinético ). En ambos casos, la aceleración es nula (a = 0). En la imagen, el semáforo está en estado de reposo porque su velocidad y su aceleración son nulas. Esto lo podemos comprobar graficando todas las fuerzas que actúan sobre el semáforo realizando un diagrama de cuerpo libre (DCL). Sabemos que la Tierra atrae al semáforo (peso = W) pero que se encuentra sostenido por el cable de conexión eléctrica (tensión = T). Para que el semáforo repose es necesario que ambas fuerzas tengan igual módulo; es decir: W = T Si hallamos la fuerza resultante de ambos vectores, ésta será nula. F R = 0 Luego, podemos concluir que la aceleración de un cuerpo es nula cuando la fuerza resultante que actúa sobre él, también es nula.

10. MÉTODOS PARA HALLAR LOS MÓDULOS DE LAS FUERZAS EN EQUILIBRIO. a ) Sistema de coordenadas cartesianas. b) El sistema o triángulo de fuerzas . c) El Teorema de Lamy.

11. a) Sistema de coordenadas cartesianas. Para que un cuerpo se mantenga en equilibrio, la resultante del sistema de fuerzas que actúan sobre dicho cuerpo debe ser cero. Esto significa que la suma algebraica de cada eje de coordenadas de fuerzas debe ser cero. Un punto material o cuerpo rígido permanece en reposo relativo o se mueve con velocidad constante en línea recta, si la fuerza resultante que actúa sobre él es igual a cero. El reposo es un estado natural del movimiento. Entonces se cumple que:

12. Sumatoria de fuerzas.

13. Descomposición rectangular.

14. b) El sistema o triángulo de fuerzas . Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo en equilibrio de traslación, deben formar un polígono cerrado. Si el polígono resulta un triángulo rectángulo, entonces se aplica el teorema de Pitágoras para hallar el módulo de las fuerzas. Al formarse un polígono cerrado, la fuerza resultante debe ser igual a cero.

15. Descomposición triangular.

16. c) El Teorema de Lamy . El teorema de Lamy nos dice que: “ Si tres fuerzas coplanares actúan sobre un cuerpo en equilibrio, éstas necesariamente son concurrentes. El módulo de cada fuerza es directamente proporcional al seno del ángulo opuesto ”.

17. c) Aplicaciones del Teorema de Lamy .

18. APLICAMOS LO APRENDIDO