EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA UNEFA NÚCLEO MÉRIDA EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO CÁTEDRA: FISICA I DOCENTE: JOSÉ FERNANDO PINTO joseferpin@hotmail.com

CUERPO RÍGIDO Cuerpo 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.

MOMENTO DE UNA FUERZA Su unidad en SI es N*m. Una fuerza que se aplique en la llave actúa en distintos puntos del tubo, produciendo sobre él la rotación esperada. Se define el torque o Momento de una fuerza F que actúa sobre algún punto del cuerpo rígido, en una posición r respecto de cualquier origen O Su unidad en SI es N*m.

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

CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO (Cont.) Segunda condición de equilibrio o Equilibrio de rotacional: La suma vectorial de todos los torques externos que actúan sobre un cuerpo rígido alrededor de cualquier origen es cero. El 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.

APOYOS 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

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) Una 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. Palanca: consiste en cualquier barra rígida apoyada en uno de sus puntos al que se le llama fulcro. “Demen un punto de apoyo y moveré la tierra”. Las palancas se clasifican en tres géneros de acuerdo a como se ubique el punto de apoyo y las fuerzas que se aplican:

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) 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.

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) 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.

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) 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.

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) Palancas compuestas

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) Poleas: 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. Polea fija: 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.

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) Polea móvil: En este tipo de poleas la fuerza aplicada es la mitad de la fuerza de salida.

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

APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.) El Plano inclinado: Es una máquina simple que cumple con la ley de la palanca, pero con un ángulo de elevación, que hay que considerar.