UNIVERSIDAD PERUANA UNION
FACULAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
E.A.P. INGENIERIA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACION
CENTRO DE GRAVEDAD Y EQUILIBRIO
Trabajo presentado en cumplimiento parcial de la asignatura de
Estatica
Autores:
Alumnos: Saidy M. Santa Cruz MarínAarón Quispe Iporra
Jeremy Quispe Aldazabal
Profesor:
Ing. Roberto Roland Yoctun Rios
Lima, 27 de Abril del 2015
INTRODUCCION
El Experimento es uno de los métodos básicos en la investigación empírica
debido a la importancia que posee la demostración de las relaciones causales. Desde
hace mucho tiempo se conoce el experimento y ha sido utilizado en la práctica en todas
las etapas del desarrollo de la ciencia.
Para esta ocasión, el estudio del equilibrio de los cuerpos bajo la acción de un
sistema de fuerzas es el objeto de la estática, que es una parte de la física de decisiva
importancia en aspectos tales como la determinación de la estabilidad de una
construcción metálica, el diseño de un puente colgante o el cálculo de cualquier
estructura de una obra civil. El manejo de los sistemas de fuerzas, incluyendo las del
peso y las de reacción, y el cálculo de la magnitud momento constituyen elementos
esenciales de esta ciencia del equilibrio mecánico. Puesto que cuando un sistema de
fuerzas es tal que cancelan mutuamente sus efectos, se tiene una situación de equilibrio.
El equilibrio de los cuerpos se caracteriza por la ausencia de cambios en su movimiento.
El reposo es un tipo particular de equilibrio cuya importancia se hace manifiesta, como
condición de estabilidad, en un edificio, en un puente o en una torre. Sin embargo, el
equilibrio de un sólido no se reduce solamente a la ausencia de movimiento
Por esta razón y viendo la importancia de la estática dentro del mundo de la
construcción, nosotros como próximos ingenieros civiles vamos a realizar un estudio
más practico del concepto de equilibrio mediante un experimento, donde se pretende
demostrar
MARCO TEORICO
I. CENTRO DE GRAVEDAD
Punto en el que se concentra el peso de un cuerpo, de forma que si el
cuerpo se apoyara en ese punto, permanecería en equilibrio.
El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas
las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un
cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta
resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por
los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. En otras
palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las
fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que
constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.
II. EQUILIBRIO
Se denomina equilibrio al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre él se compensan y anulan recíprocamente
Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando no sufre cambio ni en su estado de reposo ni en su movimiento de traslación ni en el de rotación. En consecuencia se dice que un cuerpo está en equilibrio:
cuando está en reposo o se mueve con movimiento uniforme. cuando no gira o lo hace con velocidad constante.
III. EQUILIBRIO DE FUERZAS
Son fuerzas opuestas las que tienen la misma intensidad y dirección pero
son de sentido contrario. Cuando 2 fuerzas opuestas actúan sobre un mismo
cuerpo producen un equilibrio. El equilibrio se manifiesta porque el cuerpo no se
mueve, presentándose un reposo aparente, diferente del reposo absoluto (cuando
no actúa ninguna fuerza). El reposo absoluto no existe pues sabemos que sobre
todos los cuerpos actúa por lo menos la fuerza de la gravedad. Prescindiendo de
la gravedad, diremos que un cuerpo está en reposo si no actúa sobre él ninguna
otra fuerza y que está en equilibrio si actúan sobre las fuerzas opuestas.
EXPERIMENTO
I. OBJETIVO
Realizar un sencillo experimento de física que nos permita entender
cómo ocurre el equilibrio de los cuerpos.
II. MATERIALES
Botella de vidrio
1 Corcho
2 mondadientes
2 Tenedores
III. PROCEDIMIENTO
1. Lo primero es colocar los dos tenedores trabados
2. Luego, se pone uno de los mondadientes justamente entre los dientes que
se entrecruzan.
3. El otro mondadientes se debe clavar en el corcho y luego colocar este
último en el pico de la botella.
4. Para terminar con nuestro experimento de equilibro, colocamos los dos
extremos de los palillos.
5. Como por arte de magia, el sistema quedará suspendido y no se caerá.
IV. EXPLICACION
Todos los cuerpos tienen un centro de gravedad donde se aplica todas las
fuerzas de gravedad. El centro de gravedad del sistema compuesto por los
tenedores y al mondadientes pasa por la línea de apoyo. Al apoyar el peso
(Fuerza de gravedad) sobre la misma dirección por el principio de acción y
reacción se anulan, es decir el mondadientes de abajo está aplicando sobre el
sistema una fuerza de igual dirección, igual magnitud y sentido contrario al
peso del sistema.
CONCLUSION
La estática ha simplificado algunos conceptos con el fin de poder estudiar de manera
más sencilla el fenómeno de equilibrio de cuerpos. Tal es el caso que se ha definido el
concepto de “centro de gravedad” el cual no es ni más ni menos que el punto donde se
supone aplicado el peso de un cuerpo o sistema de cuerpos.
Si logramos apoyar un cuerpo sobre una estructura rígida e inmóvil, de modo que
su centro de gravedad pase por ese punto de apoyo, el cuerpo estará en equilibrio y no
se caerá para ninguno de sus lados. Esto es lo que sucede en este sencillo experimento
de física; el centro de gravedad se encuentra sobre una línea que pasa por el punto de
contacto de los dos palillos (punto de apoyo). La reacción que ejerce el palillo del
corcho, debido a la tercera Ley de Newton, anula el peso del cuerpo y lo deja en
perfecto equilibrio.
Es que el centro de gravedad del sistema compuesto por los dos tenedores y el moldadiente 1 pasa por esta línea moldadiente 2 que es justo por donde tiene el apoyo sobre el cento de gravedad se supone que esta aplicada a la fuerza de gravedad o sea el peso y al apoyarlo sobre esa misma dirección por el principio de acción y reacción se anulan, es decir el escabadiente 2 esta aplicando sobre el sistema una fuerza de igual dirección igual magnitud y sentido cotrario al peso del sistema