Equilibrio de una Partícula: Condiciones y Cálculo, Ejercicios de Física

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FEF

EQUILIBRIO DE UNA

PARTÍCULA

MATERIAL DE ESTUDIO clase estática

UNI

NORTE

ELABORADO POR:

BR. BAYARDO JOSE BLANDON G.

BR. RAMIRO JOSE VALDIVIA M.

EQUILIBRIO DE UNA PARTICULA^2

EQUILIBRIO (Importante)

Supongamos que tengo un cuerpo que tiene un montón de fuerzas

aplicadas que pasan por un mismo punto (concurrentes).

Se dice que un cuerpo estará en equilibrio si la acción de estas

fuerzas se compensa de manera tal que es como si no actuara

ninguna fuerza sobre el cuerpo. Por ejemplo: Cuerpo en Equilibrio

Vamos al caso de un cuerpo que NO está en equilibrio:

Es decir, F1 y F2 se compensan entre sí, pero a F3 no la compensa

nadie y el cuerpo se va a empezar a mover hacia la izquierda.

Pero ahora viene lo importante. Desde el punto de vista físico, ellos

dicen que: UN CUERPO ESTÁ EN EQUILIBRIO SI LA SUMA DE

TODAS LAS FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE ÉL VALE CERO.

Otra manera de decir lo mismo es decir que si un sistema de

fuerzas copuntuales está en equilibrio, su resultante tiene que ser

cero.

F2=10N F1=10N

F1=10N

F2=10N

F3=10N

4

Regresando a la partícula mostrada, se comprueba que las condiciones de equilibrio se comprueban.

ESTO DEPENDE MUCHO DE LA PRIMERA LEY DE NEWTON

Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es Cero, la

partícula permanecerá en reposo (si originalmente estaba en

reposo) o se moverá con velocidad constante en línea recta (si

originalmente estaba en movimiento).

RESUELVA

1. La Caja tiene una masa de 75kg, la cual se iza por una polea.

Determine las Tensiones en las cuerdas.

B C

m=75kg

A

Solucion 5

Podemos empezar por plantear un pequeño diagrama de cuerpo libre de manera que podamos visualizar mejor la posición de los vectores.

480. 22 TAB 647N

TAB TAC Sen 80

TAC

40 80 Sen

TAC N

Sen Sen

TAC Sen N

TAB

Sen W

Sen TAC

Sen

b. Resolviendo de forma analítica.

Si se están involucradas más de tres fuerzas, lo mas conveniente es usar la solución analítica. Los ejes x y y se seleccionan y cada una de las fuerzas mostradas en diagrama de cuerpo libre se descompone en sus componentes x y y. Al expresar que la suma tanto de las componentes x y y son igual a Cero, se obtienen dos ecuaciones que se pueden resolver.

TAB 647N

TACen(1).

Cos

735.75 TAC Cos

Sust(3)en(2)

TAB TACCos30/ 50 (3)

DespejoTABen(1).

Sustituyo

Sen Sen TAC

Cos

TABSen TACSen

Fy

TABCos TACCos

Fx

TAB TAC

TAB

TAC

W

PARA ENCONTRAR CADA UNA DE LAS TENSIONES UTILIZAMOS EL TRIANGULO DE FUERZAS O METODO DEL POLIGONO. UNIMOS PUNTA CON COLA DE CADA VECTOR.