Equilibrio del cuerpo rigido
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EQUILIBRIO DEL CUERPO EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO RIGIDO FISICA SUPERIOR DOCENTE: ALFREDO PAUCAR
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EQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDOEQUILIBRIO DEL CUERPO RIGIDO
FISICA SUPERIORDOCENTE: ALFREDO PAUCAR
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.
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
CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDOCONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDOComo 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
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.
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
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:
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.
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.
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.
APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)APOYOS Y MÁQUINAS SIMPLES (Cont.)
Palancas compuestas
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:
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:
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.
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:
