Equilibrio de Fuerzas (Experimento y Explicación)

630 palabras 3 páginas
Informe Experimento: Equilibrio de tenedores
Materiales:
1. Dos tenedores
2. Un palillo de dientes
3. Soporte

Montaje:
1. Entrelazamos los dos tenedores y el palillo de dientes
2. Si sostenemos el conjunto por el extremo del palillo de dientes permanece en equilibrio estable.
Explicación
Todo cuerpo puede ser resultado de la suma de sus partes y en este caso, "el cuerpo" son los dos tenedores y el mondadientes. Si buscas el centro de masa por separado de los tenedores (del mondadientes no porque es muy pequeño y el efecto que tiene es despreciable) se nota que se forma un plano vertical hipotético que pasa por el punto de apoyo y ambos centros de masa (de los tenedores) y que la distancia horizontal de los centros de masa
…ver más…

La segunda definición es más general y útil, especialmente en mecánica de medios continuos.
Definición basada en equilibrio de fuerzas
Como consecuencia de las leyes de la mecánica, una partícula en equilibrio no sufre aceleración lineal ni de rotación, pero puede estar moviéndose a velocidad uniforme o rotar a velocidad angular uniforme. Esto es ampliable a un sólido rígido.
Condición necesaria de equilibrio
Las ecuaciones necesarias de equilibrio mecánico son:
Una partícula o un sólido rígido está en equilibrio de traslación cuando: la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es cero.

En el espacio se tienen tres ecuaciones de fuerzas, una por dimensión; descomponiendo cada fuerza en sus coordenadas resulta:

Y como un vector, es cero, cuando cada una de sus componentes es cero, se tiene:
1.
2.
3.
Un sólido rígido está en equilibrio de traslación cuando la suma de las componentes de las fuerzas que actúan sobre él es cero.
Un sólido rígido está en equilibrio de rotación, si la suma de momentos sobre el cuerpo es cero.

En el espacio tiene las tres ecuaciones una por dimensión; por un razonamiento similar al de las fuerzas:

Resultando:
1.
2.
3.
Un sólido rígido está en equilibrio de rotación cuando la suma de las componentes de los momentos que actúan sobre él es cero.
Un sólido rígido está en equilibrio si está en equilibrio de traslación y de rotación.
Se distingue un tipo particular de equilibrio mecánico llamado

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